[금속재료] 탄소강에 관한 조사
[금속재료] 탄소강에 관한 조사
[금속재료] 탄소강에 관한 조사
탄소강(炭素鋼 ; Carbon Steel)은 대량생산이 가능하고, 가격이 비교적 저렴하며 기계적 성질이 우수하므로 현재 사용되고 있는 철강재료의 대부분을 차지하고 있다. 또한 상온 및 고온에서 가공성이 좋고, 탄소함유량에 따라서 성질변화가 현저하며, 특히 여러 가지 열처리방법에 의해서 기계적 성질을 다양하게 변화시킬 수 있는 장점이 있기 때문에 그 용도가 매우 광범위하다.
1 Fe-Fe3C 평행상태도
6.67%C까지의 탄소를 가지는 Fe-C 합금을 매우 서냉시킬 때 온도에 따라서 존재하는 상 영역을 그림 2.1의 상태도에 나타냈다. 그림 2.1에는 Fe-Fe3C계(Cementite, 시멘타이트 : 실선으로 표시)와 Fe-C계(Graphite, 흑연 : 점선으로 표시) 등 두 종류의 상태도가 그려져 있다. 시멘타이트로 부르는 Fe3C는 금속간화합물(金屬間化合物 ; Intermetallic Compound)로서 평형상이 아닌 준평형상이기 때문에 이 상태도는 엄밀하게 말하면 평형상태도가 아니며, 어떤 조건하에서 시멘타이트는 더욱 안정한 상인 철과 흑연으로 분해될 수 있다. 이러한 이유로 인해서 그림 2.1의 Fe- Fe3C계 상태도는 준안정 상태도이다. 그러나 Fe3C는 한번 형성되기만 하며 실질적으로 매우 안정하게 존재함으로 평형상으로 간주된다. 표 2.1은 Fe-C계 상태도 상의 조직, 명칭 및 결정구조를 정리한 것이다.
그림 2.1 Fe-C계 평형상태도
표 2.1 Fe-C 상태도의 조직, 명칭 및 결정구조
1.1 Fe-Fe3C 상태도에 나타나는 고상의 종류
Fe-Fe3C 상태도에 나타나는 고상의 종류에는 4가지가 있다. 즉, 페라이트, 오스테나이트, 시멘타이트 및 페라이트 등이다.
(1) 페라이트(-Ferrite)
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탄소강(炭素鋼 ; Carbon Steel)은 대량생산이 가능하고, 가격이 비교적 저렴하며 기계적 성질이 우수하므로 현재 사용되고 있는 철강재료의 대부분을 차지하고 있다. 또한 상온 및 고온에서 가공성이 좋고, 탄소함유량에 따라서 성질변화가 현저하며, 특히 여러 가지 열처리방법에 의해서 기계적 성질을 다양하게 변화시킬 수 있는 장점이 있기 때문에 그 용도가 매우 광범위하다.
1 Fe-Fe3C 평행상태도
6.67%C까지의 탄소를 가지는 Fe-C 합금을 매우 서냉시킬 때 온도에 따라서 존재하는 상 영역을 그림 2.1의 상태도에 나타냈다. 그림 2.1에는 Fe-Fe3C계(Cementite, 시멘타이트 : 실선으로 표시)와 Fe-C계(Graphite, 흑연 : 점선으로 표시) 등 두 종류의 상태도가 그려져 있다. 시멘타이트로 부르는 Fe3C는 금속간화합물(金屬間化合物 ; Intermetallic Compound)로서 평형상이 아닌 준평형상이기 때문에 이 상태도는 엄밀하게 말하면 평형상태도가 아니며, 어떤 조건하에서 시멘타이트는 더욱 안정한 상인 철과 흑연으로 분해될 수 있다. 이러한 이유로 인해서 그림 2.1의 Fe- Fe3C계 상태도는 준안정 상태도이다. 그러나 Fe3C는 한번 형성되기만 하며 실질적으로 매우 안정하게 존재함으로 평형상으로 간주된다. 표 2.1은 Fe-C계 상태도 상의 조직, 명칭 및 결정구조를 정리한 것이다.
그림 2.1 Fe-C계 평형상태도
표 2.1 Fe-C 상태도의 조직, 명칭 및 결정구조
1.1 Fe-Fe3C 상태도에 나타나는 고상의 종류
Fe-Fe3C 상태도에 나타나는 고상의 종류에는 4가지가 있다. 즉, 페라이트, 오스테나이트, 시멘타이트 및 페라이트 등이다.
(1) 페라이트(-Ferrite)
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