탄소강의 조직
철에 소량의 탄소(약 0.02~2.11%)를 가한 철－탄소 합금을 탄소강이라 한다. 탄소강의 조직은 탄소량에 좌우되며 그 조직성분은 다음과 같다.
1) 오스테나이트(Austenite)
α철에 최대 2.11%까지의 탄소가 고용된 고용체를 말한다. A1변태점(723℃)이상에서 안정된 조직으로서 상자성체이며 인성이 크다. (HB 약 155)
2) 페라이트(Ferrite)
α철에 최대 0.02%의 탄소를 고용한 고용체로서 조직상 페라이트 또는 지철이라고 하는데 피클린산 알코올 용액으로 부식시켜 현미경으로 관찰하면 희게 보인다. 강자성이며 극히 연하고 연성이 크다. (HB 약 90)
3) 시멘타이트(cementite)
화학식은 Fe3C이며 6.68%의 탄소와 철과의 화합물로서 대단히 단단하고 부스러지기 쉬우며 1,154℃로 가열하면 빠른 속도로 흑연을 분리시킨다. 따라서 백선은 풀림에 의해서 가단주철로 만들 수가 있는데 현미경으로 보면 희게 보이며 페라이트와 흡사하나 페라이트는 저탄소강에 입상으로 나타나지만 시멘타이트는 오스테나이트의 결정 입계와 그 벽의 경계면에 침상으로 나타난다. 피클린산나트륨 용액으로 부식시키면 암갈색으로 착색이 되며 비중은 7.82이다.
순수한 시멘타이트는 210℃(A0변태점) 이상에서는 상자성체이고, 이 온도 이하에서는 강자성체이며 이 온도에서의 자기 변태를 강에 있어서의 A0변태라 한다. (HB 약 820 정도)
4) 펄라이트(pearlite)
펄라이트는 탄소 0.86%의 γ고용체가 727℃에서 분열하여 생긴 페라이트와 시멘타이트의 공석정이다. 현미경으로 보면 낮은 배율에서는 까맣게 보이고 수백배 이상으로 확대하면 명암의 층상으로 나타난다. 강도는 크고 어느 정도의 연성도 있다. (HB 약 225)
5) 레데부라이트(ledeburite)
이것은 탄소 2.11%의 γ고용체와 탄소 6.68%의 시멘타이트와의 공정조직으로 주철에서 나타난다. |
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