The change in the rate of discontinuous precipitation in Ag4Cu alloy has been observed with ternary element Sn added. The reaction rate gradually decreases with the ternary Sn addition and does not occur at Ag-4Cu-8Sn composition while chemical free energy change for precipitation still exists. This reaction again occurs and its rate increases with the ternary Sn addition over 8%. The faceting phenomenon which indicates that coherency strain energy is the driving force for this reaction is observed. The change of this reaction rate is explained in terms of coherency strain energy. Furthermore the guide line for the choice of ternary element is presented under the assumption that precipitation may occur initially in equilibrium.
Ag-Cu 합금에 Sn을 첨가하면서 불연속 석출의 변화를 연구하였다. 불연속 석출은 재료의 기계적 성질 및 전기화학적 성질 등에 나쁜 영향을 미치므로 방지되어야 한다. 종래에 이러한 불연속 석출은 제삼 원소를 첨가함으로써 제어하려고 시도되어 왔다. 그러나 제삼 원소 첨가에 의한 불연속 석출의 변화를 설명하는 체계적인 이론이 없었으므로 불연속 석출의 방지는 단지 경험적인 방법에 의존하여 왔다.
본 연구에선 불연속 석출의 구동력으로 advancing cell boundary 전면의 diffusion layer 에 존재하는 coherency strain energy 를 채택하여 제삼 원소 첨가에 의해 이 구동력의 변화를 예측하므로 불연속 석출의 변화를 체계적으로 설명하려 하였다. Ag-4Cu 합금에 Sn이 첨가될수록 불연속 석출은 감소하였다. Ag- 4Cu-8Sn의 조성에선 불연속 석출이 발생하지 않았으며 이보다 많은 Sn이 들어간 시편에선 다시 불연속 석출이 발생하였다. 이 결과는 coherency strain energy 가 불연속 석출의 구동력 이라는 관점에서 잘 설명 되어질수 있다. Sn은 Cu에 의해 발생하는 coherency strain 과 반대 부호의 coherency strain 을 발생시키므로 Sn의 조성이 증가함에 따라 불연속 석출의 구동력인 coherency strain energy 는 감소하다가 Ag-4Cu-8Sn 의 조성에선 0이 되었을 것이고 Sn이 더욱 첨가되면 Sn에 의한 coherency strain 이 발생하였을 것이다.
본 연구에서 나타난 위와 같은 결과들을 평형 상태도로부터 정확하게 해석할수는 없었다. coherency strain energy 는 diffusion layer 의 조성에 의해 결정되는데 이 diffusion layer 의 조성을 평형 상태도만으로 결정할수 없기 때문이다. 이것은 각 합금의 석출특성에 의해 좌우되기 때문에 diffusion layer 에 발생하는 coherency strain energy 의 양은 그 합금의 석출특성을 정확히 알 때만이 결정될수 있다. 불연속 석출은 합금의 석출특성을 고려함으로써 coherency strain energy 관점에서 제어할수 있다.
