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admin

2017-01-16 12:41:27

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철-탄소계평형상태도[equilibrium phase diagram of Fe-C system]

철*이 지금까지 인류사회의 기초자료로 사용되고 더욱 앞으로도 기대되는 것은 무엇 때문일까? 지각 속에 4번째로 많이 존재하고 있는 원소로서 게다가 광석, 광상으로 순도가 높아 대량 존재하고 환원하여 금속을 얻기 쉬운 것은 물론 큰 이유이다. 더욱이 기계적성질*이 체적비, 가격비에 있어서 다른 재료를 크게 능가하고 있다는 점에 있다. 이 이점의 대부분이 철과 탄소의 관계에 기인한다. 즉 철은 탄소와 화합하여 탄화철(Fe3C)(시멘타이트*)이 되지만, 이 시멘타이트는 준안정인 상으로서 장시간 가열하면 철상(鐵相)과 흑연으로 분해한다. 강은 철과 시멘타이트, 주철*은 철과 흑연(C∶그라파이트)으로 되어 있는 복합재료라고 해도 과언이 아니다. 따라서 Fe-C계의 상태도*는 옛날부터 연구가 이루어지고 있다. 시멘타이트의 불안정도가 그다지 크지 않으므로 Fe-C계합금은 대부분 Fe3C를 포함하는 준안정한 조직을 나타내고 있다. 따라서 Fe-C계의 상태도에 있어서 그림에 나타난 것과는 달리 관례상 본래는 준안정계인 철-시멘타이트(Fe-Fe3C)계를 실선으로, 안정계평형의 철-흑연계를 점선으로 나타내고 있는 경우가 많으므로 주의를 요한다.