음향방출 측정에 의한 Cu-Al-Mn 합금의 마르텐시틱 상변태에 관한 연구

Abstract

Cu-Al-Mn 합금에서 AE 측정과 전기 저항 측정 방법에의 martensitic 상변태 연구에서 다음과 같은 결론을 내릴 수 있다. (1) cycle수의 증가에 따라 austenite가 partially stabilized되고 additional energy의 증가로 인해 변태온도가 변한다. (2) 변태율과 AE ringdown count rate를 비교 해봄으로서 AE source는 martensite plate의 nucleation과 annihilation에 의해 발생한다. (3) cycle수의 증가에 따라 stabilized된 austenite양의 비율이 증가함에 따라 상변태 시 극복 해야할 energy barrier중 high energy barrier가 차지하는 비율이 증가함으로 forward 상변태동안 cycle 수의 증가에 따라 발생한 AE 중에서 high amplitude의 AE 가 차지하는 비율이 점차적으로 많아진다. (4) 상변태 시 AE source function의 계산결과 forward 상변태일때 평균 rise time은 0.86 $\mu$sec이고 평균 amplitude는 15.9, reverse 상변태일때 평균 rise time은 0.71 $\mu$sec이고 평균 amplitude는 17.1로 reverse 상변태일때 평균 rise time이 짧고 평균 amplitude가 크다. 이 때문에 reverse 상변태 시 많은 AE event를 발생하게된다. (5) nucleation속도 보다 annihilation 속도가 ¿㈃?. 한편 Fe-Mn-Si 합금에서 strain의 증가에 따라 stress-induced martensite의 volume fraction이 증가 하여 phase boundary가 증가하고 dislocation같은 defect가 증가 하므로서 ultrasonic wave의 velocity가 감소하고 phase boundary의 증가는 scatterer의 size를 감소 시켜 intermadiate scattering에서 Rayleigh scattering으로 이동하여 ultrasonic wave의 attenuation은 증가했다. A.C. magnetic susceptibility는 Curie - Weiss law에 따르지 않고 Pauli-paramagnetic 특성을 나타냈으며 X-ray 회절에 따르면 온도가 증가함에 따라 stress-induced martensite는 $\gamma$-phase로 상변태 했으나 380$^\circ$C 이상에서도 완전환 변태는 일어나지 않았음을 알 수 있었다. mechanical한 recovery ratio는 측정치 strain의 변화에 따라 60\%에서 9\%까지 변하고 있는데, strain증가에 따라 stress-induced martehsite양은 증가한 것으로 생각되지만 slip이 일어나고 defect가 증가하여 완전히 역변태 하지 않기 때문이라고 생각된다.