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2성분계 상태도#5 (Fe-C 상태도, 철-탄소 상태도, Fe-Fe3C 상태도) 1. 순철에 탄소를 첨가할 경우 1) 순철은 912'c 까지는 BCC인 α철이 존재하고, 912~1,394'c까지는 FCC인 γ철이 존재하고, 1,394~1,534'c까지는 BCC인 δ철이 존재한다. 앞에서 살펴보았듯이, BCC는 탄소가 침입할 수 없는 정도의 빈공간이 많고, FCC는 탄소가 침입할 수 있는 정도의 공간이 드문 드문 있다. 따라서 α철에는 723'c에서 최대 0.025%정도 탄소를 고용할 수 있고, δ철도 1,493'c에서 최대 0.1%정도 고용할 수 있지만, FCC인 γ철은 1,150'c에서 최대 2.0%까지 탄소를 고용할 수 있다. 이때, α철은 페라이트라 하고, γ철은 오스테나이트라 한다. 2. 철 탄소 상태도는 평형 상태도이며, Fe-Fe3C 상태도이다. 1) 철-탄소 상태도뿐만 .. 2024. 1. 14.
2성분계 상태도#4 (금속간 화합물) 마지막으로 두 금속이 결합하여 화합물로 변하는 경우에 대해서 알아보자, 두 종류의 금속이 혼합하면 첫번째로 고용체가 생각될 것이고, 두번째는 화합물을 만드는 것이다. 금속간 화합물은 불완전하게 결합되는 부분 없이 모든 원자들이 완전하게 결합하여 안정한 화합물이다. 따라서 금속간 화합물은 화학적으로 강하게 결합되어 있기 때문에 경도가 매우 높고, 높은 온도에서도 쉽게 분해되지 않는다. A, B 금속을 조금도 고용하지 않고 오로지 금속간 화합물로만 존재하는 경우 (a) 상태도에서 왼쪽 부분은 A 금속과 AmBn이라는 물질의 공정형 상태도이고, 오른쪽은 B금속과 AmBn의 공정형 상태도처럼 생겼다. 이렇게 두 부분으로 나눌 수 있다. 그림 (b)는 포정형 상태도 이며, (a)처럼 두부분으로 나누어 생각하면 된.. 2024. 1. 7.
2성분계 상태도#3 (고용도 곡선, 공정형 상태도, 포정형 상태도 ) 2) 두 금속이 일부만 혼합되고 나머지는 석출하는 경우 : 물에 소금을 용해하는 경우, 용해도까지의 소금만 녹아서 소금물이 되고, 용해도 이상의 소금은 녹지 않고 소금 그대로 존재한다. 금속으로 돌아오면, 두 금속을 혼합하였을 때 일정한 양만 고용되고 나머지는 석출하는 것이다. 먼저, 고용도 곡선에 대해 알아보자. 온도가 높아짐에 따라 A금속과 B금속에 고용될 수 있는 B금속과 A금속의 최대량을 표시한 곡선이 고용도 곡선이다. 아래의 T3온도보다 높은 X위치에서 점점 냉각한다면, T3온도에 도달하면 α고용체에서 ㉯농도의 β고용체가 생기기 시작한다. T2온도에 도달하면 a농도의 α고용체와 c농도의 β고용체가 b-c:b-a의 비율로 생긴다. T1온도에 도달하면 ②농도의 α고용체와 ④농도의 β고용체가 ③-④ .. 2024. 1. 7.
2성분계 상태도#2 (고용체의 상태도, 액상선, 고상선) 3)의 두금속이 조금도 혼합되지 않은 경우에 이어서, 1) 아래 그림 a와 같이 두금속 전체가 100% 매우 잘 혼합되는 경우를 생각해보자. 그림 a와 같이 두 금속 원자들이 균일하게 잘 섞여있는 상태를 고용체라 하고, 치환형과 침입형 두 종류가 있다. https://top-mechanic.tistory.com/15 고용도, 고용체 1. 고용도의 정의 고용도(固溶, 굳을 고/녹을 용)란 고체 상태에서 A 금속에 고용될 수 있는 B 금속의 최대량을 말하며, A 금속에 B 금속이 고용되어 있는 물질을 고용체라고 한다. 이것은 소금물로 top-mechanic.tistory.com 이와 같이 두 금속 전체가 고체 상태에서 모두 고용되는 대표적인 합금은 Ni-Cu 이다. Ni과 Cu을 용융 상태에서 합금한 후 천.. 2024. 1. 6.
2성분계 상태도#1 (공정점, 공정반응) 1. 모든 2성분계 상태도는 얼음과 같이 한 종류의 고체만 존재하는 경우와 철의 경우와 같이 여러 종류의 고체(동소체)가 존재하는 경우로 나눌 수 있다. 얼음처럼 한 종류의 고체만 존재하는 경우를 생각해 보자. 용융상태(액체상태)에서 두 종류의 금속을 혼합하여 냉각하면, 두 금속은 고체 상태에서 다음과 같은 경우가 생긴다. 1) 두 금속 전체가 100% 매우 잘 혼합되는 경우 2) 일부만 혼합되고 나머지는 석출하는 경우 3) 전혀 조금도 혼합되지 않는 경우 4) 두 금속이 결합하여 다른 화합물로 변하는 경우 먼저 3)번의 경우를 설명해보자. 3) 두 금속이 조금도 혼합되지 않는 경우 : 원자들이 균일하게 섞여있지 않고 따로 덩어리 상태로 섞여 있는 경우 아래 그림의 그래프에서 (a)는 순수한 물이고, (.. 2024. 1. 6.
1성분계 2성분계 상태도, 순철의 동소변태 1. 1성분계 상태도, 2성분계 상태도 순금속처럼 한 종류의 순수한 금속을 1성분계 라고 한다. 2 종류의 순금속을 혼합하여 만든 합금을 2성분계 합금 또는 2원계 합금이라고 한다. 2. 순철의 동소변태 (순철의 1성분계 상태도) 압력이 일정할때 순철의 상태도는 물과 같이 고체 → 액체 → 기체 상태로 상태가 변하고 아래 그림과 같이 직선형태로 나타난다. 그러나 물과 큰 차이점은 순철은 고체 상태에서도 온도에 따라 3종류의 상태가 존재한다. 구분 온도 비고 α철 912'C 이하 체심입방격자 (BCC) γ철 912~1,394'C 면심입방격자 (FCC) δ철 1,394~1,534'C (용융온도) 체심입방격자 (BCC) 이와 같이 고체 상태의 순철은 온도에 따라서 α철, γ철, δ철을 철의 동소체라 하고 온도.. 2024. 1. 6.
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