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10. 응고조직과 불순물 / 불순물의 영향 - 저온취성 / 적열취성 / 균질화 / 1. 응고 조직과 불순물용융 금속 속에는 불순물이 많이 있습니다. 응고됨에따라 불순물들이 용융 금속 속을 이동하여 어느 부분에 편중되게 쌓여 있게 됩니다. 이런 현상을 편석(偏析,segregation)이라고 하며, 그 종류가 대단히 많습니다. 아직 합금을 공부하지 않았으므로 그 중에서 주상정과 입상정이 생기는 과정에서 불순물들이 이동하는 현상에 대해서 먼저 설명해보도록 하겠습니다.   (1) 주상정에 존재하는 불순물불순물이 함유되어 있는 용융 금속을 냉각하여 보겠습니다. 용기의 벽에서 핵이 생기고, 이 핵이 금속 원자들과 결합하여 수지상정으로 성장하기 시작합니다. 이 수지상정들은 주로 금속 원자만으로 이루어진 결정이므로 불순물들은 수지상정 속으로 들어갈 수 없습니다 . 그러므로 수지상정이 발달함에따라 불.. 2022. 8. 7.
9. 실제 금속의 내부구조(응고) - 2. 금속이 응고하는 과정 / 입상정 / 주상정 / 칠층 / 1. 금속이 응고하는 과정(1) 순금속(純金屬)의 응고금속이 응고하는 현상은 물이 어는 현상과 유사합니다. 그러므로 물이 어는 현상을 활용하여 먼저 순금속(純金屬)이 응고하는 현상을 생각해 보도록 하겠습니다. 사람들이 매우 좋아하는 순금(純金)이란 100% 금을 말하듯이, 순철(純鐵)이란 100% 철(iron)을 말합니다. 이와 같이 100%의  순수한 금속을 순금속(pure metal)이라고 합니다. 고온으로 가열하여 액체 상태로 용융된 순금속을 냉각하여 보겠습니다. 용융 금속 속에 있던 열(熱)은 용기의 벽을 통하여 외부로 계속 방출되므로 용기의 벽에 가까이 있는 금속일수록 빨리 냉각되게 됩니다. 그러므로 용융 금속의 온도는 용기의 벽에서 가장 낮고 용융 금속 내부로 들어갈수록 높아지게 됩니다.  용.. 2022. 8. 7.
8. 실제 금속의 내부구조(응고) - 1. 물의 응고 과정2 / 과냉도 / 핵발생 / 결정립크기 1. 물의 응고과정  - 실제로는 과냉 현상이 일어난다  실제는 과냉(過冷) 현상이 일어난다 지난 포스팅에서의 물의 응고 과정은 극도(極度)로 천천히 냉각하였을 때 일어나는 현상입니다. 여기서 극도로 천천히 냉각한다는 말은 1℃를 냉각할 때도 무한(無限) 단계로 아주 조금씩 냉각한다는 뜻 입니다.이렇게 냉각하는 것은 이론적으로는 가능하지만 실제는 불가능합니다. 실제는 이 방법보다 빨리 냉각할 수밖에 없습니다. 이런 경우 어떤 현상이 일어날까요?  다시 물을 예로 들어 설명하여 보도록 하겠습니다.극도로 천천히 냉각하면 물이 0℃에서 얼음으로 변하면서 열분석 곡선의 일부분이 수평선으로 변하게 됩니다. 그러나 물을 실제로 빨리 냉각하면 0℃에서 얼음이 생기기 시작하는 것이 아니라, 0℃ 이하의 낮은 온도에서도.. 2022. 8. 7.
7. 실제 금속의 내부구조(응고) - 1. 물의 응고 과정 1. 실제 금속의 내부 구조 (응고)우리들의 주위에 있는 금속 제품들은 모두 고체로 되어 있습니다. 이 고체 금속들은 적어도 한 번 이상은 액체 금속이 응고하여 생긴 것들입니다. 그러므로 금속의 최초의 내부구조는 응고할 때 생긴 것이며, 이 구조가 금속의 여러 성질들에 영향을 미치게 됩니다. 그렇다면 금속의 최초의 내부 구조는 어떻게 생겼을까요? 그리고 왜 그렇게 생겼을까요?  다음과 같은 순서로 실제금속의 내부 구조를 조사하여 보도록 하겠습니다. (1) 물이 웅고하는 과정(일반적인 웅고 현상)(2) 금속이 웅고하는 과정(3) 웅고 조직과 불순물의 영향 이 중에서 오늘은 물이 응고하는 과정을 살펴보도록 하겠습니다   (1) 물이 응고하는 과정-일반적인 응고 과정 - 금속이나 돌과 같은 고체는 딱딱하여 외.. 2022. 8. 7.
6. 금속의 결정결함 종류 3가지- 전위 / 단결정 , 다결정 , 전위의 모양, 전위의 이유 금속의 결정결함 인 전위의 발생 원인  1.  단결정(單結晶)의 경우누구나 어렸을 적에 나무토막을 높게쌓으면서 논 경험이 있을 것 입니다. 나무토막위에 다른나무토막을 똑바로 없어 놓고가능한 한높게 쌓으려고 하였으나, 나무토막들이 조금씩 삐뚤어져서 마침내 무너져버리고 말기도 합니다.액체 금속이 웅고하여 고체 금속이 될 때에도 나무토막을 쌓아 올라갈때처럼 수많은 원자들이 쌓여서 결정으로 성장하게 됩니다. 그러나 일직선으로 똑바로 쌓아지지 않고 극히 작은 각도(1도 이내)로 삐뚤어지면서 성장하게 됩니다. 하나의 핵(核)에서 성장한 결정, 즉 단결정(單結晶)에서도 이런 현상이 일어나게 됩니다. 결정이 성장할 때 두 결정이 극히 작은 각도로 어긋나면서 만나면  잉여 반면이 생기고 그 끝에 칼날 전위가 생깁니다. .. 2022. 8. 6.
5. 금속의 결정결함 종류 3가지- 2. 선결함 / 칼날전위, 나사전위, 혼합전위 1. 선 결함(線缺陷,line defect)운동장에 많은 사람들이 모여서 줄을 맞추어 정렬하는 경우를 생각해 보겠습니다. 가장 이상적인 경우는 사람과 사람 사이의거 리를 일정하게 유지하면서 줄을 똑바로 맞추어서는 것 입니다 (완전 결정).그러나 실제로는 사람이 있어야 할 곳에 사람이 없기도 하고, 또 있으면안 되는 장소에 사람들이 서 있을 수도 있을것 입니다(점 결함).뿐만 아니라 엉뚱하게도 새로운 줄을 하나 더 만들기도 하고, 또 줄이 조금씩 계속 어긋나면서 비스듬하게 서있기도 할 것 입니다(선 결함).  원자들의 줄이 하나 더 생겼거나 또는 삐뚤어져서 원자들이 비정상적으로 배열된 결함을 선 결함(線缺陷,line defect)이라고 합니다. 선 결함은 (1) 칼날 전위, (2) 나사 전위, (3) 혼합.. 2022. 8. 6.
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