금속공학실험 보고서(Al 경도, HEA 인장실험)

소개

금속실험 보고서입니다.
1) Al 시효시간(그레인 사이즈)에 따른 경도 실험
2) HEA 소둔 온도에 따른 인장 실험

목차

1. AI.docx
2. HEA.docx

본문내용

Ⅰ. Introduction

Al은 2.70 g/cm3의 밀도로 비교적 가벼운 금속에 속하며, 지각 무게의 8.3%를 차지하는 풍부한 원소이다. 또한 thermal or electrical conductivity, 내부식성이 우수하며, 연마된 Al은 다양한 파장의 전자기파를 반사하는 properties를 가지고 있다. 따라서 고전압 송전 케이블, 전자레인지, 오븐 등의 넓은 용도로 활용된다. 하지만 pure Al은 hardness와 strength가 매우 낮아서 사용에 제한이 많다. 따라서 Al은 Cu, Mg, Zn등의 elements를 첨가하여 alloy로 사용된다. 이러한 Al-alloy는 산화 피막을 형성하여 내식성이 우수하지만, 이온화경향이 커서 부식 환경에서 Fe, Cu, Pb, Hg 등과 접촉하면 심하게 부식될 수 있고, 자성이 없고, 전기전도도 크다는 특징과, 선팽창계수가 Fe보다 커서 용접성이 떨어진다는 단점이 있다. 이번 실험에서 사용한 Al-alloy는 Cu를 첨가한 Al2024로서, 20계열 Al 합금들 중에서도 가장 뛰어난 강도를 보이는 Al2024합금을 사용해 경도를 측정하였다. Al2024합금은 Al에 4.3~4.5%의 Cu, 0.5~0.6% Mn, 1,3~1.5% Mg과 0.5%이하의 Si, Zn, Ni, Cr 등이 섞인 합금으로 높은 강도 때문에 항공기 외관 등에 많이 이용되고 있다.
다음으로, 시효 경화는 녹는점 이하의 온도에서 일정시간 경과하면 경도가 향상되는 현상을 말한다. 상온에서도 시효 경화가 일어나는 경우에는 자연 시효라고도 하지만, Al-alloy는 상온에서 금속 원자의 diffusion이 불가능해서 적절한 온도에서 시효 경화를 시켜야만 한다.

Ⅱ. Experimental method

1. Al-alloy(Cu 4%) 선재에서 시편을 (높이 1cm) 5개 Cutting한다.
2. 각 시편을 500 ℃에서 16시간 용체화처리하고 water quenching한다.

참고자료

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