금속강도 - 마르텐 사이트[martensite]에 대해서

☞ 철강재료(steel)에는 여러 가지의 상(phase) 또는 조직(constituent)이 존재하며, 이들의 분배와 조합에 의해 다양한 미세조직을 얻을 수 있다. (그림 1)에서 볼 수 있듯이 철강재료의 기본 구성상 또는 조직은 고온 안정상인 오스테나이트와 오스테나이트로부터 형성되는 페라이트, 마르텐사이트, 펄라이트, 베이나이트 등의 5 가지로 이들의 단순한 조합에 의해 11 가지의 미세조직 구성이 가능하다. 여기에 상온에서도 안정한 잔류오스테나이트까지 포함하면 훨씬 더 다양한 미세조직의 구성이 가능하기 때문에 철강재료는 미세조직 구성의 유연성이 매우 뛰어나다.

(그림 1) 철강재료에서의 미세조직의 구성

■ 마르텐사이트(martensite)

오스테나이트 상태로부터 상온으로 급격히 냉각(quenching)하면 탄소가 확산할 만한 시간적 여유가 없으므로 이동하지 못하여 철 내에 고용상태로 남아 있게 된다. 그런데 탄소원자가 차지할 수 있는 격자틈자리의 크기는 철(0.51Å)에서보다는 철(0.35Å)에서 더 작기 때문에 격자가 팽창될 수밖에 없다. 이때 야기되는 응력 때문에 강의 경도가 증가되어 경화된다. 이와 같이 철 내에 탄소가 과포화 상태로 고용된 조직을 마르텐사이트(martensite)라고 부른다. (그림 10.11)에서와 같이 결정 구조는 FCC의 오스테나이트가 BCC의 페라이트로 변하는 격자 변태의 중간 상태에서 정지한 정방 격자이다.
담금질강 조직의 하나로 현미경적으로는 마상(麻狀)이나 침상 조직이다. 담금질 조직 중에서는 가장 단단하고 깨지기 쉽다.

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