열처리에 의한 합금의 상 변화 및 기계적 특성에 관한 연구

Abstract

예로부터 금은 쉬운 가공성과 아름다움으로 인해 다양하게 제작되어 왔다. 순금을 주재료로 하던 전과 달리, 최근에는 디자인의 다양성과 가공성을 높이기 위해 제조 시 다른 금속들을 융해시킨 gold alloy가 많이 사용되고 있다. Gold alloy는 alloy를 구성하는 금속 원소에 따라 다양한 컬러를 나타내며 비점과 융점, 연성과 전성, 경도 등의 물리적인 성질도 달라진다. Gold alloy를 제작하는 다양한 기법들 중 casting 기법은 같은 제품을 대량생산 할 수 있고 공임이 저렴하여 많이 사용되고 있으며, 최근에는 casting 기법의 발달로 인해 국내 유통되는 대부분의 제품이 casting 기법으로 생산되고 있다. 그러나 casting기법은 주조 시 일정하지 못한 냉각속도와 완전하지 못한 융해 (melting) 등으로 인한 grain의 결함과 주물을 부을 때 발생하는 불순물 과 기포 등에 의한 표면의 hole이나 pin등의 여러 자기 결함을 가지고 있다. 본 연구에서는 casting 작업 시 발생하는 grain, 기포, 불순물 등의 결함을 제거하고 경도를 향상시키기 위한 최적 조건을 찾고자 시간과 온도를 변수로 둔 열처리 공정을 시행하였다. Gold 합금 시 사용되는 alloy의 성분은 Electron probe Micro - Analysis (EPMA), Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (ICP-MS)를 이용하여 정량, 정성적으로 분석하였고, Optical Microscope (OM), Scanning Electron Microscope (SEM), Electron probe Micro-Analysis (EPMA) mapping, X-ray diffraction, transmission electron microscope ( TEM )을 이용하여 각 alloy 의 표면 grain 변화 및 상변태를 관찰하였다.