재결정의 뜻
가공 변형을 축적한 금속을 가열할 때, 변형이 없는 새로운 결정립이 생겨 성장하는 현상. 강도가 낮아지고 연성이 회복된다.
일본어 명칭: 再結晶
‘재결정’ 관련 연습 문제는 4개 분야에 7문제가 있습니다(열처리와 금속 재료, 금속 재료와 합금, 재료의 가공과 접합 등).
이 용어의 분야: 금속 재료와 합금
재결정 연습 문제에 도전
냉간 가공한 금속을 가열했을 때의 재결정에 대한 설명으로 옳은 것은 무엇인가?
- A변형이 적은 새 결정립이 생겨, 강도는 내려가고 연성이 되살아난다
- B가공도가 클수록 재결정 온도는 높아진다
- C재결정이 끝나면 가열을 계속해도 결정립은 커지지 않는다
정답과 해설 보기
정답: A. 변형이 적은 새 결정립이 생겨, 강도는 내려가고 연성이 되살아난다
냉간 가공한 금속을 가열하면 먼저 전위의 재배열로 내부 응력이 내려가는 회복이 일어나고, 더 높은 온도에서는 축적된 변형 에너지를 구동력으로 하여 변형이 적은 새로운 결정립이 생겨 성장하는 재결정이 일어납니다. 전위 밀도가 크게 낮아지므로 강도와 경도는 저하되고 연성이 되살아납니다. 가공도가 클수록 축적 에너지가 크므로 재결정 온도는 낮아집니다. 재결정 온도의 기준은 융점(절대 온도)의 0.3~0.5배 정도이지만, 가공도나 순도에 따라 달라집니다. 재결정 후에도 가열을 계속하면 결정립계의 에너지를 줄이기 위해 결정립 성장이 진행됩니다.
냉간 가공한 금속을 재결정이 일어나지 않을 정도의 온도로 가열할 때 일어나는 회복에 대한 설명으로 옳은 것은 무엇인가?
- A전위가 재배열하여 내부 응력이 낮아지지만, 경도나 강도는 그다지 낮아지지 않는다
- B변형이 없는 새로운 결정립으로 대체되어 전위 밀도가 낮아지고, 경도가 크게 낮아진다
- C결정립계가 이동하여 결정립이 몇 배 크기까지 조대화하고, 경도도 강도도 크게 낮아진다
정답과 해설 보기
정답: A. 전위가 재배열하여 내부 응력이 낮아지지만, 경도나 강도는 그다지 낮아지지 않는다
회복은 가공으로 늘어난 전위가 소멸하거나, 낮은 에너지의 배열(소각 입계를 만드는 다각형화)로 재배열하는 과정입니다. 전위의 총량은 크게 줄지 않으므로 경도나 강도는 그다지 낮아지지 않지만, 내부 응력(잔류 응력)이 낮아지고 점결함의 감소 등으로 전기 저항은 잘 회복됩니다. 가공품의 형상을 유지한 채 응력만 제거하고 싶을 때 쓰는 응력 제거 풀림은 이 회복을 이용한 것입니다. 변형이 없는 새로운 결정립이 생겨나 전위 밀도가 크게 낮아지고 경도가 저하하는 것은 더 높은 온도에서 일어나는 재결정입니다. 결정립의 성장은 재결정 뒤에 이어지는 결정립 성장이며, 둘 다 회복과는 다른 단계입니다.
해설 속의 ‘재결정’
냉간 가공한 금속을 가열하면 먼저 전위의 재배열로 내부 응력이 내려가는 회복이 일어나고, 더 높은 온도에서는 축적된 변형 에너지를 구동력으로 하여 변형이 적은 새로운 결정립이 생겨 성장하는 재결정이 일어납니다.
냉간 가공한 금속을 가열했을 때의 재결정에 대한 설명으로 옳은 것은 무엇인가?변형이 없는 새로운 결정립이 생겨나 전위 밀도가 크게 낮아지고 경도가 저하하는 것은 더 높은 온도에서 일어나는 재결정입니다.
냉간 가공한 금속을 재결정이 일어나지 않을 정도의 온도로 가열할 때 일어나는 회복에 대한 설명으로 옳은 것…열간 가공과 냉간 가공은 온도가 높고 낮음이 아니라, 재결정 온도보다 높은 온도에서 가공하는지 여부로 구별합니다.
재결정 온도의 기준을 융점(절대 온도)의 0.4배로 할 때, 열간 가공에 해당하는 것은 무엇인가? 융점은 …가공도는 재결정 온도나 재결정 후의 결정립 크기에도 영향을 줍니다.
지름 10.0 mm의 구리선을 인발하여 지름 8.0 mm로 만들었다. 냉간 가공도(단면 감소율)는 얼마인가?방향성 전기 강판은 억제제(MnS나 AlN의 미세한 석출물)를 이용한 2차 재결정으로, {110}면이 판면에 평행하고 <001> 방향이 압연 방향을 향하는 고스 방위의 조대한 결정립으로 정렬되어 있습니다.
변압기의 철심에 쓰는 방향성 전기 강판(Fe-약 3%Si)이 압연 방향으로 자화했을 때 특히 손실이 작고 …
‘재결정’ 관련 문제(7문제)
- 냉간 가공한 금속을 가열했을 때의 재결정에 대한 설명으로 옳은 것은 무엇인가?
- 냉간 가공한 금속을 재결정이 일어나지 않을 정도의 온도로 가열할 때 일어나는 회복에 대한 설명으로 옳은 것은 무엇인가?
- 재결정 온도의 기준을 융점(절대 온도)의 0.4배로 할 때, 열간 가공에 해당하는 것은 무엇인가? 융점은 납 327℃, 텅스텐 3422℃, 철 1538℃로 한다.
- 지름 10.0 mm의 구리선을 인발하여 지름 8.0 mm로 만들었다. 냉간 가공도(단면 감소율)는 얼마인가?
- 변압기의 철심에 쓰는 방향성 전기 강판(Fe-약 3%Si)이 압연 방향으로 자화했을 때 특히 손실이 작고 투자율이 높은 이유로 옳은 것은 무엇인가?
- 같은 형상의 탄소강 부품을 주조로 만든 경우와 열간 단조로 만든 경우를 비교하면, 일반적으로 단조품 쪽이 인성이나 피로 강도가 우수하다. 그 이유로 옳은 것은 무엇인가?
- 마찰 교반 접합(FSW)의 특징으로 옳은 것은 무엇인가?