마텐사이트
Martensite| 스틸스 |
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| 단계 |
| 마이크로 구조체 |
| 반 |
| 기타철 기반 재료 |
마텐사이트는 강철 결정 구조의 매우 단단한 형태다.독일의 야금주의자 아돌프 마르텐스의 이름을 따서 명명되었다.유추에 의해 이 용어는 또한 확산 없는 변환에 의해 형성된 결정 구조를 나타낼 수 있다.[1]
특성.
마텐사이트는 오스테나이트 형태의 철의 급속 냉각(쿼칭)에 의해 탄소강으로 형성되어 탄소 원자가 시멘트이트(FeC3)를 형성하기에 충분한 양으로 결정구조 밖으로 확산할 시간이 없다.오스테나이트는 감마상 철(γ-Fe)으로 철과 합금 원소의 고체 용액이다.theching의 결과, 얼굴 중심의 큐빅 오스테나이트는 탄소를 과포화시킨 마텐사이트라고 불리는 매우 긴장된 체중 중심의 4각형 형태로 변형된다.그 결과로 발생하는 전단변형은 많은 수의 탈구를 발생시키며, 이것은 강철의 일차적인 강화 메커니즘이다.진주강 중 가장 높은 경도는 400 브리넬인 반면 마텐사이트는 700 브리넬을 달성할 수 있다.[2]
오스테나이트가 마텐사이트 시작온도(Ms)에 도달하면 마텐사이트 반응이 시작되고, 모오스테나이트가 기계적으로 불안정해진다.샘플이 취침될 때, 낮은 변환f 온도 M에 도달할 때까지 오스테나이트의 점점 더 큰 비율이 마텐사이트로 변환되며, 이때 변환이 완료된다.[1]
에우텍토이드강(0.76% C)의 경우, 유지 오스테나이트라고 불리는 오스테나이트의 6~10%가 남는다.유지되는 오스테나이트의 비율은 0.6% C 이하의 강철에서 경미하게 증가하여 13%가 0.95% C로 유지되고 30~47%가 1.4%의 탄소강으로 유지된다.마텐사이트를 만들려면 매우 빠른 해협이 필수적이다.얇은 단면의 Eutectoid 탄소강의 경우, 750 °C에서 시작하여 450 °C에서 끝나는 퀘이크가 0.7초(속도 430 °C/s) 내에 발생하면 펄라이트가 형성되지 않으며, 강철은 소량의 오스테나이트가 보존된 마텐자이트가 될 것이다.[2]
탄소가 0~0.6%인 강철의 경우, 마텐사이트는 라스의 외관을 가지고 있으며 라트 마텐사이트라고 불린다.탄소가 1% 이상인 강철의 경우 플레이트 마텐사이트라는 판상형 구조를 형성하게 된다.그 두 퍼센트 사이에, 곡식의 육체적 외형은 그 두 가지를 혼합한 것이다.마텐사이트의 강도는 유지되는 오스테나이트의 양이 증가함에 따라 감소한다.냉각 속도가 임계 냉각 속도보다 느리면, Ms 온도에 도달할 때까지 알갱이로 자라는 곡물 경계에서 시작하여, 나머지 오스테나이트는 강철에서 음속의 약 절반 속도로 마텐사이트로 변한다.
특정 합금강에서 마텐사이트는 M 온도에서s 강재를 M 이하로s 취하한 후 플라스틱 변형으로 작업하여 단면적의 20%~40%를 감소시킴으로써 형성될 수 있다.이 공정은 최대13 102/cm의 탈구 밀도를 생성한다.많은 수의 탈구는 탈구를 발생시키고 제자리에 고정시키는 침전물과 결합되어 매우 단단한 강철을 생산한다.이 특성은 yttria 안정화 지르코니아와 같은 강화 도자기와 TRIP강과 같은 특수강에서 자주 사용된다.따라서, 마텐사이트는 열 유도 또는 응력을 유도할 수 있다.[1][3]
마텐사이트 단계의 성장은 그 과정이 확산 없는 변형이기 때문에 열활성화 에너지가 거의 필요하지 않으며, 이는 원자위치의 미묘하지만 빠른 재배열을 초래하며 극저온에서도 발생하는 것으로 알려져 왔다.[1]마텐사이트는 오스트리아산보다 밀도가 낮아 마텐사이트 변형이 상대적인 부피 변화를 가져온다.[4]체적 변화보다 상당히 큰 중요성은 전단 변형률로 약 0.26의 크기를 가지며 마텐사이트 판의 모양을 결정한다.[5]
마텐사이트는 평형상이 아니기 때문에 철탄소계통의 평형상 도표에는 나타나지 않는다.평형 단계는 확산에 충분한 시간을 허용하는 느린 냉각 속도에 의해 형성되는 반면, 마텐사이트는 보통 매우 높은 냉각 속도에 의해 형성된다.화학적 과정(평형 달성)은 더 높은 온도에서 가속화되기 때문에, 마텐사이트는 열을 가하면 쉽게 파괴된다.이 과정을 템퍼링이라고 한다.일부 합금에서는 시멘트핵을 방해하는 텅스텐 등의 원소를 첨가해 효과가 감소하지만, 그렇지 않은 경우가 많으면 핵이 스트레스 해소를 진행하도록 허용한다.담금질은 제어하기 어려울 수 있기 때문에 많은 강철을 담금질하여 마텐사이트의 과잉을 생산한 다음 용도에 대한 선호 구조가 달성될 때까지 점차 농도를 낮추도록 강화한다.마텐사이트의 바늘과 같은 미세구조는 물질의 부서지기 쉬운 행동을 유도한다.마텐사이트가 너무 많으면 강철은 부서지기 쉽고, 너무 적으면 부드러워진다.
참고 항목
참조
- ^ a b c d Khan, Abdul Qadeer (March 1972) [1972], "3", The effect of morphology on the strength of copper-based martensites (in German and English), vol. 1 (1 ed.), Leuven, Belgium: A.Q. Khan, University of Leuven, Belgium, p. 300
- ^ a b Baumeister, Avallone, Baumeister (1978). "6". Marks' Standard Handbook for Mechanical Engineers, 8th ed. McGraw Hill. pp. 17, 18. ISBN 9780070041233.
{{cite book}}: CS1 maint : 복수이름 : 작성자 목록(링크) - ^ Verhoeven, John D. (2007). Steel Metallurgy for the Non-Metallurgist. American Society for Metals. pp. 26–31. ISBN 9780871708588.
- ^ Ashby, Michael F.; David R. H. Jones (1992) [1986]. Engineering Materials 2 (with corrections ed.). Oxford: Pergamon Press. ISBN 0-08-032532-7.
- ^ Bhadeshia, H. K. D. H. (2001) [2001]. Geometry of Crystals (with corrections ed.). London: Institute of Materials. ISBN 0-904357-94-5.
