Effect of Changes on Color Characteristics by Microstructural Transformations of Cu-Sn Bronzes

Color characteristics of the Cu-Sn alloys (bronze) in as-cast conditions were determined by reference to the $L^*$, $a^*$, $b^*$ color space. Results show that the values of $a^*$ and $b^*$ decrease with the increase in Sn levels, indicating that the colors of bronze alloys are increasingly away from red and yellow with the increase in the fraction of the ${\delta}$ phase while the opposite is true with the ${\alpha}$ phase. It has also been found in similar experiments with the Cu-22% Sn alloys that heat treatments in varying conditions produce subtle differences in their color characteristics as observed in the $L^*$, $a^*$, $b^*$ color space, due likely to the formation of various phases in different fractions.

Cu-Sn 청동기의 미세조직 변화 양상이 색도 변화에 미치는 영향

구리에 다양한 비율의 주석을 혼합하여 청동합금을 제작하고 합금 비율에 따른 색도 변화를 분석하였다. 색도를 미세조직의 변화와 함께 분석한 결과, Cu-Sn 청동은 주석함량이 높아질수록 적 황색도를 나타내는 $a^*$와 $b^*$값은 감소하며 전체적인 백색도가 크게 증가하였다. 하지만 백색도와 밀접한 $L^*$값이 감소하는 특이한 현상을 보였다. Cu-Sn 청동의 미세조직 내에서 존재하는 ${\alpha}$상의 비율이 증가될수록 적 황색도가 높아졌고, ${\delta}$상의 비율이 증가할수록 $a^*$와 $b^*$값이 낮아졌다. 한편 동일한 성분 조성을 가진 Cu-22% Sn 청동을 다양한 열처리 조건으로 상변화를 일으킬 경우 주조 조직인 ${\alpha}+{\delta}$상과 담금질 조직인 ${\alpha}+{\gamma}$상, ${\alpha}+{\beta}$상에서 미세한 색도변화가 일어났다. 이는 동일한 조성의 합금도 다른 분율을 가진 미세조직을 생성시킴에 따라 색상 변화가 생길 수 있음을 보여준다. Cu-Sn 청동을 담금질할 경우, 합금 내에서의 미세조직 변화에 따른 적 황색도는 ${\alpha}$상, ${\beta}$상, ${\gamma}$상, ${\delta}$상의 순으로 감소하였다.