금속변상태

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금속변상태
제10장 금속의 상변태 -미세구조 및 기계적 성질의 변화

10.1 서론
※ 금속재료: 기계적 특성이 다양하고, 구현이 용이(미세구조를 변화시킴 ⇒ 상변태를 수반)
(ex: 강인화기구, 열처리, 확산처리)

▶ 상변태(phase transformation):
상의 종류, 수의 변화. 시간의존성 변화 ⇒ 변태속도

10.2 기본개념
▶ 상변태의 분류
1) 상의 수나 조성의 변화없이 단순히 확산에 의해 생기는 변태
⇒ 순금속의 응고, 융해, 동소변태, 재결정
2) 상의 수나 조성의 변화가 있는 변태(확산을 수반)
⇒ 공정반응, 공석반응
3) 무확산 변태 ⇒ 준안정상이 생성

10.3 고상반응의 반응속도론
▶ 반응의 장애물
1) 확산을 통한 원자의 재배열(시간)
2) 모상과 새로 생성된 상 사이의 상계면

▶ 상변태의 과정
①핵생성(nucleation): 격자의 불완전한 위치(결정립계 등)
②핵성장(growth) ⇒ 평형 분율 상태에 도달

▶ 반응속도: 온도가 일정할 때 반응물의 부피분율을 시간의 함수로 표시 [그림10.1]
[Avrami의 식]
: 변태분율
: 시간에 무관한 상수

변태속도 : 50%의 변태가 완성되는 시간의 역수로 표시

▶ 반응속도에 미치는 온도의 영향 [그림10.2]
[Arrhenius의 속도방정식]
: 온도에 무관한 상수 : 기체상수
: 절대온도 : 반응의 활성화 에너지
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