각종 재료의 성질, 특히 기계적 성질은 재료의 미세조직(microstructure)에 따라 크게 달라진다. 즉 재료의 미세조직을 보면 그 재료의 기계적 특성을 이해할 수 있다. 따라서 재료의 미세조직의 관찰은 재료 시험의 가장 기본적 시험 중의 하나라고 할 수 있다. 재료의 미세조직관찰은 육안으로 또는 광학현미경을 사용하여 할 수도 있으며 더욱 미세한 영역의 관찰을 위해서는 주사전자현미경(SEM)이나 투과전자현미경(TEM)을 사용하기도 한다. 그러나 가장 널리 이용되고 있는 방법은 역시 광학 현미경에 의한 조직관찰이라고 할 수 있으며 본 실험에서도 광학현미경의 관찰용 시편의 준비법(시편 연마 및 부식 포함)과 광학 현미경 관찰법 및 조직사진 촬영법 등을 실습하고자 한다.
2. 실험 이론
(1) 순철
순철에는 제조방법에 따라 여러 가지 종류가 있다. Fe 99.90% 이상의 순도를 가진 철을 순철이라고 하며, 순철은 전기재료나 연구용 재료로 사용되고 있으나 기계재료로는 사용할 수 없다.
(2) 탄소강
고순도의 철은 연하기 때문에 기계나 건축물의 구조재로 사용하기에는 부적합하다. 여기에 강도를 주기 위해 탄소를 첨가한다. 이런한 탄소강은 비교적 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 광범위한 재료이다.
결국 철강의 성질은 0.01~0.7%정도 함유되어 있는 탄소의 양에 따라 크게 좌우되는데 탄소의 양이 적을수록 연하고 늘어나기 쉬우며 탄소량이 증가할수록 경도와 강도는 증가하지만 탄성력과 신장률은 감소하는 경향을 나타내고 있다.
2012.02.29
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