2원계 상태도 납-주석(Pb-Sn) 상태도 (공정, 공석, 포정, 포석) (1)

안녕하세요 오늘은 2원계 상태도의 다양한 반응에 대해서 살펴보도록 하겠습니다.

각각의 반응식은 위와 같습니다.

그럼 하나하나 자세히 설명드리도록 하겠습니다.

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1. 공정 반응 (Eutectic reaction)

Pb-Sn 상태도 (납-주석 상태도)

(출처: https://www.chegg.com/homework-help/questions-and-answers/pb-sn-phase-diagram-alloy-chemical-composition-alloy-90-wt-sn-200oc-q87216140)

Pb-Sn 상태도를 이용하여 공정반응에 대해 설명하도록 하겠습니다.

공정반응이란 액상(L)의 온도가 낮아짐에 따라 위에 표시된 공정선을 지나게 되면,

α상과 β상으로 변태 하는 것을 이야기합니다.

이때 공정 구조가 가장 큰 특징인데,

공정 구조란 변태 동안에 동시에 생성된 α상과 β상이 교대로 쌓인 층상 구조가 되는 것을 이야기합니다.

40wt% Sn일 때를 보자면,


액상①에서 점차 온도를 내려 액상선을 지나게 되면 α상이 만들어지게 되는데

이때, 공정 등온선을 통과하기 전에 형성된 α상을 초정 α상②이라고 합니다.


그리고 점차 온도를 더 내려 공정 등온선을 통과하게 되면 공정 구조가 만들어지는데

α상의 경우 초정 α상과 공정 구조 내의α상 두 가지 구조③로 나타나게 됩니다.




공정 반응의 마지막으로 조성 값을 구하는 방법을 보도록 하겠습니다.

조건 1: L=40wt% Sn, T=183℃ (공정선 바로 위, 공정 반응 X)

조건 2: L=40wt% Sn, T=182.9℃ (공정선 바로 아래, 공정 반응 O)


조건 1일 때,

조건 2일 때,

조건 1일 때 α상은 초정 α상이고 조건 2일 때 α상은 초정+공정 구조 α상(전체 α상)입니다.


공정 구조 α상을 구하기 위해선,

공정 구조 α상 = 전체 α상- 초정 α상 = 0.727-0.502 = 0.225

값이 나오게 됩니다.

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이것으로 공정 반응에 대해 마치겠습니다.


공정 반응을 이해하시면 나머지 반응에 대해선 더 쉽게 이해가 가능하니

다음 포스팅에서는 전부 다뤄보도록 하겠습니다.


감사합니다.

 

2원계 상태도 구리-아연 상태도 (공정, 공석, 포정, 포석) (3)