상태도와 지렛대 법칙

Cu-Ni 합금을 실제 주조처럼 빠르게 냉각하여 응고시켰을 때, 덴드라이트(수지상정) 중심부의 조성으로 옳은 것은 무엇인가?

  1. A합금의 평균 조성보다 Ni이 풍부하다
  2. B합금의 평균 조성보다 Cu가 풍부하고, 바깥쪽일수록 Ni이 풍부하다
  3. C고상 내 확산이 충분히 빠르므로 항상 평균 조성과 같다
정답과 해설 보기

정답: A. 합금의 평균 조성보다 Ni이 풍부하다

응고 초기에 정출하는 고상은 고온 쪽 연결선 끝의 조성이므로 Ni이 풍부합니다. 냉각이 빠르면 고상 속의 확산이 따라가지 못하고, 나중에 응고하는 바깥쪽일수록 Cu가 풍부한 층이 겹쳐서, 덴드라이트의 중심에서 바깥쪽으로 조성이 변하는 편석(유심 조직, 코어링)이 남습니다. 그래서 중심부는 평균 조성보다 Ni이 풍부합니다. 고상 내 확산은 액상보다 훨씬 느리므로, 평형 조성이 된다고는 할 수 없습니다. 마지막에 응고한 부분은 융점이 낮아 재가열할 때 국부적으로 녹을 우려가 있으므로, 균질화 풀림으로 편석을 줄입니다.

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