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[레포트] 재료과학-폴리싱[금속 조직 관찰]

1. 실 험 제 목
: 금속 조직 관찰

2. 실 험 목 적
: 재료의 단면 조직을 관찰하고, 재료의 특성과 상태, 강종을 판별여부
결정

3. 실 험 방 법

① 시편을 절단한다.
: 채취하는 시료의 크기는 원형인 경우 직경이 1～2cm가 일반적이다.
절단 방법으로는 기계적 절단, 용단, 전기 화학적 절단, 방전가공 절단등이 있다.
→ 기계적 절단 방법으로 시료2개를(SM45C, SM20C) 절단하여 받았다.

② 시편의 조연마를 실시한다.
: 시편의 표면을 균일 또는 평일하게 만드는 작업이다.
→조연마를 실시할 때 벨트연마기에서 약 5분정도의 연마가 필요하였다. 시편주위에
절단 후 잔류물들이 존재하였고, 시편절단 시에 약간의 불균형을 맞추기 위하여
조연마를 실시하였다.

③ 시편의 정밀연마를 실시한다.
: 표면의 거칠기를 일정하게 해주는 단계이다.
→80-220-400-600-1000...1. 실 험 제 목
: 금속 조직 관찰

2. 실 험 목 적
: 재료의 단면 조직을 관찰하고, 재료의 특성과 상태, 강종을 판별여부
결정

3. 실 험 방 법

① 시편을 절단한다.
: 채취하는 시료의 크기는 원형인 경우 직경이 1～2cm가 일반적이다.
절단 방법으로는 기계적 절단, 용단, 전기 화학적 절단, 방전가공 절단등이 있다.
→ 기계적 절단 방법으로 시료2개를(SM45C, SM20C) 절단하여 받았다.

② 시편의 조연마를 실시한다.
: 시편의 표면을 균일 또는 평일하게 만드는 작업이다.
→조연마를 실시할 때 벨트연마기에서 약 5분정도의 연마가 필요하였다. 시편주위에
절단 후 잔류물들이 존재하였고, 시편절단 시에 약간의 불균형을 맞추기 위하여
조연마를 실시하였다.

③ 시편의 정밀연마를 실시한다.
: 표면의 거칠기를 일정하게 해주는 단계이다.
→80-220-400-600-1000의 샌드페이퍼의 순으로 연마한다. 사포가 거친 80부터 시작하여 비교적 부드러운 1000에서 마무리를 한다. 단, 연마지를 바꿀 때마다 방향을 90도 바꾸 어서 이전과 90°방향으로 바꾸어 연마 한다.

④ 시편의 광택연마를 실시한다.
: 연마흠을 제거하여 경면상태로 만드는 작업이다.
→연마판에 부착된 천에 액상 알루미나(Al2O3)를 사용하여 미세연마를 한다.

⑤ 시편 부식을 한다.
: 연마된 표면은 조직을 나타내지 않고 그 곳에 빛이 다다르면 거의 균일하게 반사된다. 그래서 에칭을 시켜 표면의 변화를 일으킨다.
→ 부식 전에 세척 및 건조 작업을 한번 거친 후, 나이탈 용액(질산 3%, 알코올97%)
에 1분간 부식시킨다.



⑥ 시편 세척 및 건조를 실시한다.
: 부식이 끝나면 바로 세척과 건조를 시켜야 한다. 균열이나 미세한 구멍이 있는 시편은
물로 세척한 후에도 모세관 현상 때문에 부식이 진행되어 불균일하게 될 수 있으므로 그
주변이 과부식이 된다.
→부식 후 물로 헹군 뒤 알콜 세척을 실시하고 드라이로 건조를 실시한다.

⑦ 시편의 현미경 조직관찰을 한다.
: 광학 현미경은 금속의 미세조직 관찰에 있어서 가장 중요한 도구로 대부분의 금속의
미세조직의 관찰이 가능하다.
→광학현미경으로 각 시료의 금속 조직을 관찰하고 사진 촬영을 하고 비교해 시료를
구분한다.

4. 관련 이론
1. 탄소강의 성질

(1)탄소강의 물리적 성질

탄소강의 물리적 성질은 탄소 함유량,
열처리, 기계 가공의 차이 등에 따라 상당히 변화한다.

(2)탄소강의 기제적 성질

세로 탄성 계수, 가로 탄성 계수, 푸아송 비는 어느 것이나 탄소 함유량에는 거의 관계없 이 일정하지만, 일반적으로 기계적 성질은 탄소 함유량, 열처리, 가공 등의 영향을 받아 광범위하게 변화한다.

(ㄱ) 탄소 함유량과 기계적 성질과의 관계

경도, 인장 강도는 탄소가 1.0% 부근까지는 거의 탄소의 양에 비례하여 증가하고, 1.0%를 넘을 때에는 인장 강도는 급격히 감소하지만 경도는 증가한다. 연신율(elongation)과 충격값은 직선적으로 감소 하여 0.1 %를 넘을 때에는 충격값은 거의 0에 가깝게 되고, 연신율도 수 %로 되어 메지게 된다.
(ㄴ) 온도와 기계적 성질과의 관계

인장 강도는 200∼300℃ 부근까지는 온도가 올라감에 따라 증가하여 상온보다 강해지며, 최대값을 나타낸 다음 그 이상의 온도에서는 급히 감소한다.
경도도 인장 강도와 비슷하게 변화한다.
연신은 200∼300℃에서 최저값을 나타낸다. 강은 200∼300℃ 부근에서 상온보다 메지게 되고, 이 때문에 300℃ 부근에서 가공하면 균열이 생길 염려가 있다. 이 현상을 청열 메짐 (blue shortness)이라 한다. 더욱 온도가 올라가면 인장 강도는 계속 감소되고, 연신은 600∼700℃에서 최대 나타낸 다음 급속히

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