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[공학]금속강도 - 마르텐 사이트[martensite]에 대하여

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작성일18-01-04 10:31

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◆ 마르텐사이트 변태의 特性(특성)
ㆍ무확산 변태
ㆍ급속한 변태시간: 10-4sec 이하
ㆍmetastable phase: -γ →BCT →BCC(Fe)
-평형상(Non ferrous) - (표 13.1참고)

▷ 협동적 운동, 계면 속도와 무확산 特性(특성)
- 조직변화 : 원자의 협동적 운동으로 일어남
- 계면 이동 속도 : 10-4 sec 이내에 임계크기로 성장
선성장 속도는 -20℃ ~ -
다. 담금질 조직 중에서는 가장 단단하고 깨지기 쉽다.

이 마르텐사이트 변태가 처음 되는 온도를 Ms점, 종료되는 온도를 Mf점이라고 하며, 이 온도는 오스테나이트의 화학조성에 따라서 달라지는데 공석강에서는 약 230℃정도이다. (그림 10.11)에서와 같이 결정 구조는 FCC의 오스테나이트가 BCC의 페라이트로 변하는 격자 변태의 중간 상태에서 정지한 정방 격자이다. 이와 같이 α철 내에 탄소가 과포화 상태로 고용된 조직을 마르텐사이트(martensite)라고 부른다. 그런데 탄소원자가 차지할 수 있는 격자틈자리의 크기는 γ철(0.51Å)에서보다는 α철(0.35Å)에서 더 작기 때문에 격자가 팽창될 수밖에 없다.
한편 펄라이트와 베이나이트의 형성은 변태시간에 따라 진행되는 반면에, 마르텐사이트 형성은 변태시간에는 무관하고 Ms 온도 이하로의 온도강하량에 따라서만 결정된다. 이때 야기되는 응력 때문에 강의 경도가 증가되어 경화된다.레포트/공학기술





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☞ 철강재료(steel)에는 여러 가지의 상(phase) 또는 조직(constituent)이 존재하며, 이들의 분배와 조합에 의해 다양한 미세조직을 얻을 수 있다 (그림 1)에서 볼 수 있듯이 철강재료의 기본 구성상 또는 조직은 고온 안정상인 오스테나이트와 오스테나이트로부터 형성되는 페라이트, 마르텐사이트, 펄라이트, 베이나이트 등의 5 가지로 이들의 단순한 조합에 의해 11 가지의 미세조직 구성이 가능하다.
담금질강 조직의 하나로 현미경적으로는 마상(麻狀)이나 침상 조직이다.




(그림 1) 철강재료에서의 미세조직의 구성


■ 마르텐사이트(martensite)

오스테나이트 상태로부터 상온으로 급격히 냉각(quenching)하면 탄소가 확산할 만한 시간적 여유가 없으므로 이동하지 못하여 α철 내에 고용상태로 남아 있게 된다.




◆ 마르텐사이트의 현미경 조직

-조 직 : 조직은 마르텐사이트이며, 일부에 가는 침상 또는 삼의 엽상이 보인다.
-배 율 : 400배
-부식액 : 3% 나이탈 (14-16초 정도)
-성 분 : C 0.81%, Si 0.25%, Mn 0.36%, P 0,014%, S 0.009%
-열처리 : 850도 수냉
-비 고 : 마르텐사이트는 100도 정도의 템 퍼링에 의해 템퍼링마르텐사이트가 된다. 여기에 상온에서도 안정한 잔류오스테나이트까지 포함하면 훨씬 더 다양한 미세조직의 구성이 가능하기 때문에 철강재료는 미세조직 구성의 유연성이 매우 뛰어나다. 그밖에 탄소량에 따른 Ms, Mf점의 변화를 보면, 탄소량이 증가됨에 따라 Ms, Mf점은 저하하는 것을 알 수 있다 또한 마르텐사이트 조직의 형태도 탄소량에 따라서 래스(la…(투비컨티뉴드 ) th), 혼합 및 판상(plate) 마르텐사이트로 변화된다.



◆ 마르텐사이트와 잔류오스테나이트

-조 직 : 흰 기지는 잔류오스테나이트, 그 중에 마르텐사이트가 침상으로 나타남.
-배 율 : 400배
-부식액 : 3% 나이탈 (10-12초 정도)
-성 분 : C 1.13 %, Si 0.17%, Mn
0.45%, P 0,022%, S 0.009%
-열처리 : 1030 도 유냉
-비 고 : 하부 베이나이트의 침상조직과 매 우 유사하지만 부식되기 어렵다.

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