모설 데이

공정형 부분 고용체에서 석출강화를 분석해보도록 하겠습니다. 그림과 같이 부분고용이 이루어 지는 공정계 상태도에서, 왼쪽의 부분고용 상역에는 A의 성분이 우세한 고상이, 오른쪽에는 B의 고상이 있습니다. 이때 P점을 지나는 (고상분열선) 경우를 생각해 보겠습니다. 원래 상역에는 \(SS_A\)만이 존재하고 있었습니다. 그런데 분열선을 지남에 따라 \(SS_B\)가 석출되는 현상이 일어납니다. 이는 석출강화에 쓰이는 예시입니다. 2성분 합금계에서 구성상이 나뉘어서 혼합물이 되는 경우에 (그래프와 같이) 혼합물에서의 성분의 분포는 부피분율의 함수 관계를 보이게 됩니다. 합금의 물성 P = P1V1 + P2V2인데, 여기서 V1+V2=1입니다 (부피 분율) 밀도를 아는 경우 \(\rho\) = \(\frac{m..

용리 전율고용체가 조성이 서로 다른 두 고용체로 분리하는 상변화를 용리라고 합니다. 먼저 그림으로 살펴보게되면, 다음과 같은데, P점이 임계점으로 이 때 \(SS_A\)와\(SS_B\)의 조성이 같아집니다. SS->\(SS_A\)+\(SS_B\)에서 \(SS_A\)는 A성분이 많고, \(SS_B\)는 B성분이 많은 다른 고용체입니다. 이러한 새로운 상역을 불혼화 반구라고 하며, 레버룰을 통해 조성분석이 가능합니다.

전율고용체중 어느 한 중간 조성에서 조성이 변동하지 않으면서 바로 용융하거나 용융물에서 바로 전율 고용체가 정출되는 경우에 그래프에서 최고점이나 최저점을 포함하고 있습니다. 쉽게 말해 이 경우에는 고용체가 어느 한 조성에서 합치 용융하고 있습니다. 최저점을 포함하는 경우 전율고용체의 두 구성원자가 크기 차이가 큰 경우입니다. 구성원자의 크기가 다르면 고생 내에서 격자 변형이 발생하며 계의 에너지가 증가하는데 반해 액상에서 변형 에너지가 별로 크지 않아 액상이 고상에 비해 훨씬 안정하게 되며 액상 상역이 팽창합니다. 이 경우 최저점이 발생하는데, 그림으로 살펴보겠습니다. 반대로 고상의 상역이 안정되어 고상 상역이 팽창하여 최고점을 호함하는 경우도 있습니다. 이 경우에는 두 구성원자의 전기음성도의 차이가 크..

고용체는 성분이 둘 이상인 균일한 단상을 의미합니다. 고용체를 구성하는 두 성분에서 비율이 큰 원자나 화학종을 용매라고 하고 비율이 낮은 다른 한 원자나 화학종을 용질이라고 합니다. 고용체의 기지는 용매에 해당하는 원자(용매원자)가 구성한다면, 용질에 해당하는 원자(용질원자)는 결정구조에서 용매원자를 치환하거나 용매원자 사이 빈 자리에 들어가게 됩니다. 교용체의 종류에는 크게 치환형 고용체와 침입형 고용체가 있는데, - 치환형고용체 치환형 고용체의 경우 용질원자가 용매원자를 치환하여 그 자리를 점유하는 경우입니다. 이때 치환의 조건이 있는데 그 조건에 대한 규칙이 hume-rothery 규칙입니다. 이 규칙에 의하면 4가지 조건에 의해 치환이 잘 될 수 있습니다. 1) 원자 (이온) 크기 용매와 용질 원..

-상분해 상분해를 수반하는 상평형에서 중간화합물이 가열이나 냉각에서 두개의 다른 결정상으로 분해하는 반응은 일정한 온도에서만 일어납니다. (상분해가 일어나는 순간만을 상률적용하면 불변반응 - F=2-3+1=0) / 등온반응 상평형도에서 중간 화합물은 조성이 일정한 선조성 화합물이거나 조성이 일정 범위 내에서 변하는 부분 고용체로 나타냅니다. 중간화합물은 분해 반응 온도를 나타내는 등온선으로 중간 화합물이 나오는 상역의 경계를 만듭니다. 이를 그림으로 보면 다음과 같이 상이 분해되는 모습을 볼 수 있습니다. -상변태 상변태를 수반하는 상평형에서 중간화합물의 상변태는 일정한 온도에서 일어납니다. 상변태에서 중간 화합물의 조성은 일정하므로 성분의 수가 하나로 감소합니다. (상변태가 일어나는 순간만을 상률 적용..

포정반응이란 공정반응의 '냉각시' 하나의 액상에서 두가지 서로다른 고상으로 분해되는 것을 볼수 있는것과 다르게 '가열시' 하나의 고상이 하나의 액상과 다른 고상 하나로 분해되는 반응인데, 이는 중간화합물이 비합치 용융할때 생깁니다. 중간화합물이 무엇인지, 비합치용융의 경우는 어떤 경우인지는 지난 포스팅에서 다루었습니다 https://new-material.tistory.com/104 상태도 분석 5) 중간화합물이란? 이성분계에서 두 성분에 각각 대응하는 두 원자 사이 서로간의 화학 친화성이 높으면 원자 배열은 규칙적이게 됩니다. (결합을 함) 이 경우 중간 화합물인 고상이 생기게 됩니다. 공정 상태도에서 중간 화합물은.. new-material.tistory.com 비합치 용융의 경우 그림으로 살펴보면,..

이성분계에서 두 성분에 각각 대응하는 두 원자 사이 서로간의 화학 친화성이 높으면 원자 배열은 규칙적이게 됩니다. (결합을 함) 이 경우 중간 화합물인 고상이 생기게 됩니다. 공정 상태도에서 중간 화합물은 공정 상평형을 두 부분으로 나눕니다. 중간상에서 나오는 상변화의 기본유형 2가지를 알아보겠습니다. 합치용융과 비합치용융이 있습니다. 1) 합치용융 (congruent melting) 중간화합물인 고상이 조성을 그대로 유지하며 동일한 조성의 액상으로 되는 용융을 의미합니다. 공정상태도에 중간화합물이 존재하고, 이것이 합치용융한다면 중간화합물의 조성을 기준으로 공정상태도는 두개의 공정 상태도로 나뉘게 됩니다. 이를 그림으로 보면, 다음과 같이 빨간색 점을 기준으로 양쪽이 공정 반응이 이루어지고 있는데, 중..

- 공정조성 재료조직 두 액상선이 교차하는 공정점은 용융에서 최소점인 상태점 (조성,온도)를 나타낸다. 이 경우 재료에서 두 고상은 흔히 교대층으로 결합성장을 하여 층상조직을 만들게 됩니다. 공정 과정에서 성장한 \(\alpha 상과 \beta\) 상의 두 고상이 있다고 했을때 이 두상은 동시에 성장하므로 재료조직은 두 결정상의 상대적인 분율에 따라 크게 다르게 되며 두상의 결합 유형이나 결정구조에 차이가 발생합니다. 공정조성에서 고상의 비율이 거의 같은 합금계의 경우 층상조직이 발달합니다. 이 경우에는 \(\alpha 와 \beta \) 상의 띠가 번갈아 나타납니다. 또한 고상의 비율이 크게 다른 합금계에서는 분율에서 우세한 상은 기지를 구성하고 상대적으로 낮은 상은 기지 내에 발달합니다. 이때 기지 ..