이상우
2011-12-12 10:44:20
6
3519
grain size에 관련 한 사항입니다,, 일반적으로 강의 강화 방안중의 하나로 grain size가 가능한 작은 것이 좋다는 이론이고 ,이에 대하여 hall petch 실험식등이 많이 거론 되는 것 같습니다,,또 얼마나 많은 grain이 생성 되었는 지를 알아보기 위하여ASTM의 grain size측정 방법에 대하여서도 업급이 되어 있는 것 같은데 spec을 정확히 알수 없어
다음 사항에 대한 문의를 드립니다
1) grain size는 일반적으로 적은것이 강도나 모든 면에서 나은 것으로 알고 있으나,고온용일 경우에는 반대로 grain size가 큰것이 에너지 이동이 grain boundary간의 이동을 제한하기 때문에 좋다고 하는 데 이에 대한 근거는 어디에 두고 있는 지요
---다른 분들의 의견은 고온,저온용에 관계 없이 입자는 작아야 한다는 데,,조금 헷갈립니다
2)grain size를 측정하는 방법이 식의 적용이 austenite 조직과 ferrite간의조직 방법이 다르다면
관련 적용 식도 다른 것인지요?
austenite와 ferrite조직간의 grain 입자수는
이에 대한 근거는 astm 112에 명기 되어 있는 사항인지요
3)상기 입자수와 입도를 근거로 하여 細粒鋼,粗粒鋼으로 구별하는 지요
감사합니다
그간 방문하여 좋은 정보만 얻고, 바쁘다는 핑계로 참여를 하지 않았는데 새해에는 잦은 참여를 의지하며 글을 올립니다.
다른 것은 다 설명이 된 것 같고 "고온에서 왜 Grain Size가 크면 Creep 강도가 커 질까?"에 대해서 약간 부족한 것 같아 그 부분에 대해서 간략히 적습니다.
전위 (Dislocation)의 개념으로 설명 드리고자 합니다.
저온에서는 Grain Boundary에 의해 그 이동이 방해가 됨으로 Grain Boundary의 Size가 작으면 작을 수록 전위의 이동이 방해되어 금속의 강도가 증가하게 됩니다. (단, 일정 Size 이하에서는 별 영향이 없는 임계 Size 존재)
- 이 개념 이해는 별 어려움이 없을 것으로 생각되네요.
그러나, 고온 영역에서는 금속의 강도가 저온에서와는 반대 현상을 보입니다. 온도와 Stress의 Level에 따라 조금씩 다른 경향을 보이나 Overall하게 Grain Size와 강도는 비례 관계라 볼 수 있습니다.
그럼 왜 그럴까?
앞서 관리자님께서 설명하신 것 같이 Creep이라는 Mechanism이 작용한 까닥입니다. Creep은 온도에 매우 민감하며, T/Tmelt 온도와 응력 Level에 따라 다양한 Mechanism이 있습니다.
쉽게 말씀 드리면 온도가 상승하면 금속이 Thermal Activated되고 전위 (Dislocation)가 Gain Boundary을 따라 Gliding하게 됩니다. 그리고, 이것이 소성 변형 (Plastic Flow)을 일으키게 됩니다. 여기서 Grain Size와 연관 시키어 생각해 보면 Grain Size 작으면 전체적으로 Grain Boundary가 많아져 전위 (Dislocation)의 이동 (Gliding)이 쉬워져 강도가 작아지고 Grain Size가 커지면 반대 현상을 보입니다.
이해를 쉽게 하기 위해 개념적으로 설명 드렸고, 상세한 것은 Hall-Petch Effect를 검색해서 공부해 보세요.
새해 복 많이 받으세요 ^^
Coarse와 Fine을 구분하는 명확한 경계선이 있는 것은 아닙니다. 대개 Job Spec.에서 Grain Nimber가 (예를들어) 5번 이상이면 Fine이다.. 정도로 규정하고 있지요.
아래 사이트를 참조해 보시면 좀더 자세한 내용들을 보실 수 있을 겁니다.
http://www.metallography.com/grain.htm
격자 크기와 원자의 크기에 대해서는 정확하게 질문하시는 내용이 무엇인지 파악이 잘 안됩니다.
기본적인 격자의 크기는 Cubic Structure에 따라 당연히 달라지게 되겠고, 그 격자를 이루고 있는 원자의 크기가 크다면 전체적인 격자의 크기도 당연히좀 커지겠지요. 그렇지만, 문제는 원자가 격자의 Main을 구성하고 있는 것인지, 아니면 Interstitial혹은 Substitutional로 존재하는 것인지 등에 따라서도 달라질 수 있습니다.
후자의 질문에 대해서는 필요하시면 좀더 구체적으로 추가 질의를 해 주세요.
감사합니다
ASTM grain size측정 방법은 n=2^N-1로 여기서 N이 ASTM grain no인걸로 알고 있습니다,,또 책에도 austenite와 ferrite에 대한 구별이 명기 되어져 있는 것 같지 않고
그래서 아침에 google자료에서 astm grain size확인하는 방법에 대해서도 찿아 보았는 데,,말씀 하신대로 조직별 측정방법이 다른 것 같지는 않은 것 같습니다
그러면 고온용의 grain size는 일반 저온용 강과의 grain size가 얼마나 차이가 나는 지요 ,,,그리고 우리가 일반적으로 격자라고 하는 BCC,FCC,HTP의 격자의 크기는 원자의 크기와 같다고 봐야 되는 지,,,아니면 격자의 크기와 원자의 크기는 다른 것인지에 대해서도 알고 싶습니다
양원형교수 책의 내용은 격자의 크기와 원자의 크기는 전부 일치 하지 않는 것으로 표현이 된 것 같습니다
감사합니다
공지사항