2원계 상태도 구리-니켈(Cu-Ni) 상태도

안녕하세요

 

오늘은 지난 시간에 이어서 상태도에 대해서 계속 진행해보도록 하겠습니다.

 

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● 2원계 상태도 (Cu-Ni 상태도)

(출처: 재료과학과 공학)

 

위의 상태도는 Cu-Ni 합금의 상태도입니다. 이를 통해서 2원계 상태도를 설명해보겠습니다.

 

 

1. 상 구조에 영향을 주는 매개변수

2. 매개변수 조건 변화에 따른 상의 상태

3. 상 구성비 계산법

4. 온도 변화에 따른 미세조직의 변화

 

 

위의 순으로 진행해보도록 하겠습니다.

 

 

 

1. 상 구조에 영향을 주는 매개변수

 

상태도의 x축, y축을 확인하시면 됩니다.

 

Cu-Ni 상태도에서 상에 영향을 주는 인자로는 Cu, Ni의 조성과 온도입니다.

 

 

 

2. 매개변수 조건 변화에 따른 상의 상태 (A~E)

 

고상선: α상과 α+L상을 나누는 상경계

액상선: L상과 α+L상을 나누는 상경계

 

*A

고상선 아랫부분으로  단일 고상 α만이 존재하는 부분

 

*B

고상선, 액상선 사이의 부분으로 α+L상이 존재하는 부분

 

*C

1085℃는 Cu의 융점으로 순수한 Cu조성 상태 

(0 wt% Ni)

 

*D

1453℃는 Ni의 융점으로 순수한 Ni조성 상태 

(100 wt% Ni)

 

*E

액상선 윗부분으로  단일 액상 L만이 존재하는 부분

 

 

 

3. 상 구성비 계산법

Cu-Ni 상태도를 확대한 모습입니다.

 

지렛대의 법칙을 이용하여 상 구성비 계산법을 유도해보도록 하겠습니다.

 

 

액상L과 고상α의 무게분율을 각각 WL과 Wα라고 표시하겠습니다.

 

 

예를 들어 C0=35wt%, CL=31.5wt%, Cα=42.5wt%라고 가정할 때,

 

 

B지점의 액상L 무게분율은 0.68, 고상α 무게분율은 0.32 값이 계산되게 됩니다.

 

 

 

4. 온도 변화에 따른 미세조직의 변화

 

 

일정한 조성에서 온도 변화에 따라 미세조직의 변화는 위와 같습니다.

 

 

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오늘은 2원계 상태도에 대해서 알아보았습니다.

 

내일은 2원계 상태도 중 다양한 반응에 대해 알아보도록 하겠습니다.

 

 

상태도 기본 개념 및 1원계 상태도(물의 상평형도) (1)