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금속 재료와 합금

철 속에서 침입형 고용체를 만드는 용질 원소의 조합으로 옳은 것은 무엇인가?

  1. ANi과 Cr
  2. BMn과 Si
  3. CC와 N
정답과 해설 보기

정답: C. C와 N

탄소(C)나 질소(N)는 원자 반지름이 철보다 훨씬 작으므로, 철 원자의 격자점을 치환하지 않고 그 틈(격자간 위치)에 들어가 침입형 고용체를 만듭니다. BCC인 페라이트에서는 이 틈이 격자를 비대칭으로 뒤틀기 때문에 적은 양으로도 강화 효과가 크며, 전위 주위에 모여 전위를 고착함으로써 연강의 뚜렷한 항복점이나 변형 시효의 원인도 됩니다. Ni, Cr, Mn, Si는 철과 원자 크기가 비슷하여, 격자점의 철 원자와 치환되는 치환형 고용을 합니다. 치환형으로 넓은 범위의 고용이 일어나려면 원자 반지름의 차이가 약 15% 이내일 것 등의 조건(흄-로더리 규칙)이 기준이 됩니다.

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