냉각시 0.25% 탄소강의 723℃ 선상에서 펄라이트(pearlite)… | [압연기능장 필기] 15년 2회차 기출문제 상세 페이지

0.25% 탄소강이 723℃ 선상(A₁선, 공석온도)에서 냉각할 때 펄라이트 생성량을 구하는 문제로, 역합금 법칙(lever rule)을 적용한다. 공석반응 Fe₃C + γ(오스테나이트) → α(페라이트) + Fe₃C(시멘타이트)에서 펄라이트는 α와 Fe₃C의 혼합상이다. 주어진 조건: 합금 탄소 함유량 0.25%, 공석점 탄소 함유량 0.8%, α의 탄소 함유량은 0(무시), 시멘타이트(Fe₃C)의 탄소 함유량 6.67%(철강학 표준값). 역합금 법칙에 따라 냉각 직후 α(페라이트)의 양 = (0.8 − 0.25)/(6.67 − 0) = 0.55/6.67 ≈ 8.25%, 펄라이트 양 = 100 − 8.25 = 91.75%이나, 문제는 "펄라이트의 양"을 역합금 법칙 상 시멘타이트 기준으로 묻는 것으로 해석할 수 있다. 시멘타이트 기준으로 계산하면: 시멘타이트 양 = (0.25 − 0)/(6.67 − 0) = 0.25/6.67 ≈ 3.75%인데, 펄라이트 내 시멘타이트 비율은 펄라이트 구성상 약 12% 시멘타이트 + 88% 페라이트이므로, 전체 시멘타이트 3.75%가 펄라이트에 포함된다면 펄라이트 양 = 3.75/0.12 ≈ 31.25%이다.