금속재료의 상

1. 경도 순서

: 페라이트 < 펄라이트(흰색,원형) < 베이나이트 < 마르텐사이트(검은색)

- 강도가 높은 상인 마르텐사이트의 양이 증가하면 재료의 강도 증가

 

페라이트

-체심입방격자구조 형태(bcc)이다.

-비교적 무르고 연성

-bcc의 구조 틈이 많지 않아 극소량의 탄소가 격자 사이로 용해되지만,그 양에 따라 기계적 성질에 큰 영향을 미친다.

 

오스테나이트 (austenite)

-철이 일정 온도 범위에서 bcc에서 fcc 구조로 변하는 데 이때 일반적으로 오스테나이트가 된다.

-면심입방격자구조(fcc)를 가지고 있기 때문에 격자 간 틈이 많아 탄소 원자의 침입이 용이하여 페라이트 대비 약 100배 이상의 용해도를 가지며, 1148℃에서 최대 2.11%의 탄소 용해도를 가진다.

-강의 열처리에 매우 중요한 역할을 하며 페라이트보다 치밀하고 fcc 구조로 인해 고온에서 연성이 높아 성형성이 우수하다는 장점

 

펄라이트

오스테나이트가 공석반응을 하며 낮은 냉각 속도로 냉각시켰을 때 생성

진주의 원형을 닯았다 하여 펄라이트

페라이트 보다 경도 및 취성이 크다

 

베이나이트 (Bainite)

-오스테나이트에서 펄라이트를 만드는 것보다 높은 냉각 속도로 냉각할 때 생성된다.

-펄라이트와 유사하게 페라이트와 세멘타이트로 구성되어 있지만 형태 구성이 미세하게 다르다.

-같은 경도 수준의 펄라이트보다 연성 강성이 우수하다.

 

마르텐사이트 (Martensite)

-오스테나이트 조직이 담금질과 같은 급속냉각을 통해 FCC 구조가 체심사각 프리즘이 주축 방향으로 길어지는 체심정방격자(BCT : body-centered tetragonal) 구조로 변화한다.

-bcc구조보다 슬립계가 적고 탄소가 침입형으로 존재하여 강도와 취성이 매우 높다.

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2. 결정립의 크기가 작을 수록 강도 증가 > 결정립계가 전위 이동을 방해하여 강도 증가

> 쇠는 두들길수록 (전위밀도 증가) 단단해진다.(가공경화)

 

3. DP강 = Dual-Phase Steel = DP steel = 복합조직강 : 펄라이트 + 마르텐사이트