초록
초음파법을 이용한 금속 복합재료의 비파괴 평가 방법을 확립하기 위하여 용탕단조법으로서 SiC/AC8A 합금계 금속 복합재료를 제조하였다. 이때 입자의 크기가 기계적 특성과 초음파 특성에 미치는 영향을 검토하기 위하여 강화 입자의 크기를 4.86, 8.09, $11.44{\mu}m$로 서로 다른 세 종류로 달리하였으며, 또한 강화입자 함유량이 초음파 특성에 미치는 영향을 검토하기 위하여 각 강화 입자의 크기에 대하여 강화 입자 함유율을 14, 22.5, 27.5, 35%의 네 종류로 시료를 준비하였다. 이와 같은 시료에 대하여 기계적 성질중에서 가장 기본이 되는 탄성계수에 대하여 초음파 음속법을 이용하여 그 유효성 및 측정 정도에 대하여 검토를 하였으며 초음파 음속, 감쇠 특성을 이용한 금속 복합재료의 미세조직 평가 방법에 대하여서도 검토하였다. 그 결과, 초음파 음속법에 의한 탄성계수 측정은 기계적 시험에 의한 변형률 측정법과 같은 측정 정도를 나타낼 수 있을 정도로 유효할 뿐만 아니라 초음파 음속, 감쇠 특성을 이용하면 금속 복합재료의 조직 인자중 특히 강화 섬유의 크기 및 함유율을 비파괴적으로 정도 높게 평가할 수 있다는 것을 알았다.
This study is performed to establish a non-destructive evaluation method for metal matrix composite using ultrasonic technique. The specimen is made of SiC/AC8A metal matrix composite by squeeze-casting method. Three kinds or reinforced particles are prepared as 4.86, 8.09 and $11.44{\mu}m$ to investigate the effect of size on the mechanical and ultrasonic properties of metal matrix composite. In addition, four different volume fractions (14, 22.5, 27.5, 35%) of reinforced particles are prepared per each size to examine the effect of volume fraction on the ultrasonic properties. From this specimen, the availability and precision of measurement of Young's modulus are examined and the evaluation method for microstructure of metar matrix composite using the speed of sound and attenuation factor is also reviewed. The results show that the Young's modulus measured by ultrasonic method is as effective as that measured by mechanical method. It is also known that the size and volume fraction of reinforced fiber are precisely evaluated using the speed of sound and attenuation factor.
