고용체 합금은 두 개 이상의 금속 원자가 원자 수준에서 균일하게 혼합되어 단상 고체 물질을 형성하는 합금 유형입니다. 그 결과 개별 구성 요소와 다른 특성을 나타내는 금속의 균일한 혼합물이 생성됩니다.
고용체 합금의 분류
고용체 합금에는 치환형과 침입형의 두 가지 주요 유형이 있습니다. 치환형 합금에서는 한 금속의 원자가 결정 격자에서 다른 금속의 원자 일부를 대체하는 반면, 침입형 합금에서는 한 금속의 더 작은 원자가 다른 금속의 더 큰 원자 사이의 공간을 차지합니다.
고용체 합금의 예
황동: 황동은 구리와 아연의 합금이며 치환형 고용체 합금입니다. 구리에 아연을 첨가하면 강도와 내식성이 향상됩니다. 황동은 장식품, 악기, 배관 설비 및 전기 부품 제조에 널리 사용됩니다.
스테인리스강: 스테인리스강은 철, 탄소 및 크롬, 니켈, 몰리브덴과 같은 기타 원소의 합금입니다. 작은 탄소와 질소 원자가 Fe 원자 사이의 공간을 차지합니다. 크롬과 니켈의 경우 첨가하면 내식성과 강도가 향상됩니다.
청동: 청동은 구리와 주석의 합금이며 치환형 고용체 합금입니다. 구리에 주석을 첨가하면 경도, 강도 및 내식성이 향상됩니다. 청동은 조각품, 메달, 동전 및 베어링 제조에 사용됩니다.
18K 금: 18K 금은 금, 구리, 은의 합금입니다. 이 경우는 금의 결정 격자에서 금 원자의 일부를 구리와 은 원자로 대체하는 치환형 고용체 합금입니다. 구리와 은을 첨가하면 금의 색상을 유지하면서 경도와 강도가 향상됩니다.
나이티놀: 나이티놀은 니켈과 티타늄의 합금이며 침입형 고용체 합금입니다. 작은 니켈 원자가 큰 티타늄의 원자 사이의 공간을 차지하여 합금을 형성합니다. 나이티놀은 고유한 형상 기억 특성을 나타내며 의료 기기, 치아 교정기 및 안경테와 같은 다양한 응용 분야에 사용됩니다.
고용체 합금 (solid-solution alloy)은 치환형이든 침입형이든 관계없이 이종의 용질원자를 모상 (matrix) 결정에 혼입시켜 만들어서 얻을 수 합금입니다. 용질 원자 1개, 1개 또는 전위 주변 분위기 (atmosphere)를 만드는 여러 용질 원자들이 장애물로서 역할을 하며, 고용 강화의 경우 용질원자의 반경은 r = b / 2 정도이고, 용질 원자는 약한 장애물로 분류됩니다.
아직 고용 강화에 대해서는 알려지지 않은 부분도 많지만 먼저 석출 강화와 비슷한 이론, 즉 전위가 각각의 용질 원자의 장애물을 제거하면서 운동하는 과정에 대한 이론에 의해 작용한다고 알려져 있습니다.
Physical Metallurgy Principles
Reza Abbaschian received his Ph.D. in Materials Science and Engineering from the University of California, Berkeley in 1971. Prior to joining UC Riverside in 2005 as Dean of Engineering and Distinguished Professor of Mechanical Engineering, he was Chairman
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