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응고와 주조 조직

FCC나 BCC의 입방정 금속에서 덴드라이트가 성장할 때, 줄기와 가지가 뻗는 결정 방위와 그것이 주물의 주상정에 미치는 영향에 대한 설명으로 옳은 것은 무엇인가?

  1. A줄기와 가지는 서로 직교하는 <100> 방향으로 뻗으며, <100>이 열 흐름과 반대 방향에 가까운 결정립이 다른 결정립을 앞질러 남으므로, 주상정은 <100> 집합 조직을 가진다
  2. B줄기와 가지는 조밀 방향인 <110>으로 뻗고 슬립 방향과 같은 방향으로 성장하므로, 주상정은 변형하기 쉬운 <110> 집합 조직을 가진다
  3. C줄기와 가지는 조밀면의 법선인 <111>로 뻗으며, 주형 벽에 평행한 방향의 결정립이 우선하여 남으므로, 주상정은 벽에 평행한 <111> 집합 조직을 가진다
정답과 해설 보기

정답: A. 줄기와 가지는 서로 직교하는 <100> 방향으로 뻗으며, <100>이 열 흐름과 반대 방향에 가까운 결정립이 다른 결정립을 앞질러 남으므로, 주상정은 <100> 집합 조직을 가진다

입방정 금속의 덴드라이트는 줄기와 가지 모두 <100> 방향으로 뻗으며, 서로 직교하는 가지를 가집니다. 계면 에너지나 원자가 붙는 정도의 약간의 이방성 때문에 <100>이 가장 빨리 뻗는 방향이 되기 때문입니다. 주형 벽에 생긴 방위가 제각각인 칠정 가운데, <100>이 열 흐름과 반대 방향(주형 벽에 수직)에 가까운 결정립이 먼저 나아가, 비스듬한 결정립의 앞을 막고 앞지릅니다. 이 경쟁 성장의 결과, 주상정은 성장 방향으로 <100>이 정렬된 집합 조직을 가집니다. <110>은 FCC의 슬립 방향, <111>은 FCC 조밀면 {111}의 법선이며, 어느 쪽도 덴드라이트의 성장 방향이 아닙니다. HCP 금속에서는 성장 방향이 기저면 안의 방향 등이 됩니다.

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