순철과 탄소강
1)순철의 변태와 조직
① A₂변태(768℃=큐리점) : 강 자성체 α−Fe → 상 자성체 α−Fe
② A₃변태(910℃) :α−Fe(BCC)
→ γ−Fe(FCC) Ac₃점에서는 체적이 수축한다. FCC가 BCC보다 조밀하기 때문이다. 또한 Fe의 연전성이 좋아지므로 가공성이 높아진다.
③ A₄변태(1400℃) : γ−Fe(FCC)
→ δ−Fe(BCC) Ac₄점에서는 체적이 팽창한다. 또한Fe의 연전성은 나빠지나, 강한 성질은 좋아진다.
2)탄소강의 변태와 조직
(1)탄소강의 변태
① A。변태(210℃) : 강자성체 Fe₃C → 상자성체 Fe₃C
② A₁변태(723℃) : α고용체 + Fe₃C → γ고용체 (공석변태라고 함)
(2)탄소강의 표준 조직
강종에 따라 A₃점 또는Acm점 보다 30℃ ~ 50℃ 높음 온도로 강을 가열하여
오스테나이트 단일상으로 한 후 , 대기중에 냉각 했을 때 나타나는 조직. 종류로는
오스테나이트, 시멘타이트, 펄라이트, 페라이트가
있다.
① 오스테나이트(austenite)
영국의 오스틴이 발견한 조직으로, 발견자의 이름에서 오스테나이트라고
함. γ − Fe에 C를 고용한
고용체로 결정 구조는 면심 입방 격자로서 강을 A₁변태점 이상 가열했을 때 얻을 수 있는 조직이다. 비자성이며, 전기 저항이 크고, 경도는 HV = 100 ~ 200정도이다. 페라이트, 펄라이트, 마텐자이트 조직의 모상이다.
②시멘타이트(Cementite)
Fe₃C로
나타내며 6.67%의 C와 Fe의
화합물이다. 경도는 담금질한 강보다 높은 HV = 1050 ~ 1200정도이고
비중은 7.74이다. 시멘타이트는 준안정 상태의 탄화물로 900℃에서 장시간 가열하면 분해하여 흑연으로 변화한다. 이것을 시멘타이트의
흑연화라 한다.
③펄라이트(Pearlite)
페라이트와 시멘타이트가 층상으로 되어 있는 조직이다. 공석강을 오스테나이트 상태에서 서서히 냉각하면 723℃에서 분해하여 나오는
페라이트와 시멘타이트의 공석정이된다. 경도는 HV = 240정도이고
강자성을 가진다.
④페라이트(Ferrite)
라틴어의 철(Ferrum)로부터 지어진 이름이다. α−Fe에 미량의 C가 고용한 고용체로서 거의 순철에 가깝다. 강자성이고 경도는 HV=70~100정도로 매우 연하므로 연성이 높다.
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