01. 금속의 성질1. 기계재료 분류 및 특성과 결정구조1) 기계재료 구분과 공통 성질(1) 준금속 : B Si Ge(2) 비중① 경금속 : Li Mg Be Al Ti② 중금속 : Fe Cu Ni Ag Au Pt Os(3) 용융점 : Hg Sn Zn Al Cu Ti Fe W(4) 열팽창계수 : Al Cu Ag Zn Mg Cd(5) 합금의 성질 : 인장강도 전기저항 경도 주조성 ↑ 용융온도 가단성 연신율 연성↓압축소결에 의해 만듦 침탄처리X 금속이나 비금속을 용융해서 융합시킨다.(6) 순금속의 응고 : 진동 접종 과냉(냉각 시 낮은 온도에서 응고)요인(표면장력 결정입계 상에 작용하는 힘 점성 유동성)(7) 금속의 가공① 재결정온도 : 냉간 가공한 재료를 풀림하면 연하게 되는 과정 중에 새로운 결정핵이 생기고,조직 전체가 새로운 결정으로 변하는 것을 재결정이라고 한다.일반적으로 가공도가 큰 금속이 재결정온도가 낮아진다.Cu(200~300), Fe(350~450)② 냉간 가공 : 재결정온도 이하 가공강도, 경도, 탄성한도 증가, 연신율 감소치수 정확, 가공 면이 아름답다.③ 열간 가공 : 재결정온도 이상 가공* 편석현상(주조 시 결함 원인) :금속의 조직 성장 시 불순물은 결정 입계에 모인다. 강괴나 주물에서 이들 금속이 용융상태에서응고할 때 그 응고 온도차에 따라 농도차를 일으키는 현상* 주철은 응고 시 편석현상이 생기지 않도록 라운딩 한다.* 저온에서의 결정입계는 아주강해 심한 변형을 주면 결정 내에 Crack 일어난다.* 전성(얇고 늘어지는) 연성(늘어나기 쉬운) 취성(부서지기 쉬운) 인성(질기고 강한 성질)소성(칩이 생기지 않은 성질 프레스 가공의 난이 표시) 경도(변형에 대한 저항의 크기) 가단성(외형이 변하는 성질)* 결정입도가 큰 재질은 전성 크고 강도 작다.* 가공도가 크면 경도가 증가한다.* 금속의 냉각 속도가 빠르면 결정핵이 많아져 조직이 치밀해진다.* 금속재료를 상온 가공시 경도 인장강도 항복점 ↑* 결정립 : 금속재료 현미경으로 봤을 때 작은 매크로 10배 마이크로 고온금속현미경(합금의 상변화) 편광현미경(부식X 조직검사)2) 물리적 검사 : 타진법(두들겨 나오는 음향) 침지법(석유에 침지)3) 화학적 검사 : 설퍼프린트법(H_{ 2}S 발생시켜 흠, 고스트라인 검출)* 압연 단조한 제품에서 시료 채취는 횡단, 종단면4. 금속재료의 기계적 시험1) 강도 : 인장시험(L=4 sqrt { A _{ 0} }/인성:45도 necking/항복점 전 신장량 0.2%)압축시험(연성크면 파괴강도 측정불가) 굽힘시험2) 경도 : 일반적으로 인장강도에 비례(1) 압입경도 : 브리넬(H_{ B}={W } over { piDt })비커스 누프(H_{ v}= { 2W} over {d^{2} }cos22 136도 다이아몬드)로크웰(H_{R}B=1.588( { 1} over {16 } )=130-500h, 연강,황동) (H_{ R}C=100-500h,120도 원뿔, 경질 합금)* 브리넬 비커스 : 하중을 압입자국의 표면적으로 나눈 값(2) Scratch 경도 : 활석(1)~다이아몬드, 금강석(10)(3) 반발경도 : 쇼어경도계(얇은 판자의 표면 강도 측정)* 금속이 가장 크다.3) 충격강도 : 취성(메짐성) 측정, 샤르피식(단순보) 아이조드식(내다지보)* 충격시험(동적시험) ? 인성 취성(메짐성) / 인장시험 ? 항복점 인장강도 연신율* 전단탄성계수 비틀림시험 / 소성가공성 굽힘시험* 항복점에서 토크와 비틀림 각도 크다. 이후 소성영역으로 간다.4) 피로 : S-N곡선,10 ^{ 6} 반복 작용하는 응력에 파괴되지 않고 견딜 수 있는 최대한도응력이 종류에 따라 같은 시편일지라도 안생긴다. 초기파열은 응력변동 부분에서피로한도는 탈탄에서 감소된다. 피로한도 = 인장강도/25) 크리프 : 하중 고온 장시간, Pb Cu 순금속 경금속6) 에릭센 시험 : 딥드로잉성(판의 강도를 시험하는 기계, 구를 내리눌러 파괴시켜 그 파괴가 시작하는 강도를 구한다.)7) 부식시험 : 피크린산+수산화 나트륨(시멘타이트 탄화물 부식제)5. 평형상태도탄산바륨, 탄산나트륨), 가스침탄(고체침탄보다 균일한 단면), 액체침탄(동시 질화)② 질화법(N을 확신시켜 견고한 질화물을 만들어 표면의 경도 상승, 질화강)③ 금속침투법(다른 금속 확산) : 세라다이징(Zn) 칼로라이징(Al)(2) 시효 및 석출① 시효현상 : 균일한 고용체의 결정 내부에 다른 성분의 결정이 분리하여 생기는 현상을 석출급랭함으로써 저지하는 조작을 담금(퀀칭)이라 한다.시효경화현상은 비평형계에서 일어나는 상변화/합금의 상변화 일부를 억제했을 때냉간가공에 의한 격자결함에 의하여 나타난다.② 소결 : 금속 분말을 압축하여 뭉친 것을 가열하면 개개의 입자 사이에 확신이 일어나 분말을서로 융착하여 1개의 개체가 된다.③ 분말야금 : 분말야금은 소결현상을 이용해 재료를 만든다. 절삭공정 생략. 융점까지 온도 올릴필요 없다. 융해법으로 만들 수 없는 합금을 만들 수 있다.다공질의 금속재료 만들 수 있다.* 복원 : 시효온도보다 조금 높은 온도로 짧게 가열함으로써 시효 전의 상태로 돌아가는 연화 현상.5) 파괴(1) 연성파괴 : necking(2) 취성파괴 : 수축되지 않고 돌연 파괴(3) 피로파괴 : 하중 반복 시* 피로시험에서 최대응력 및 응력의 연동범위가 한계치보다 작을 때 → 무한반복에 견디기 위해(4) 크리프 파단 : 하중 고온 시간 Mo(크리프에 강하다.)* 크리프 장치 : 변형률 하중 가열로온도 조정02. 철과 강1. 철강재료의 분류 및 제조2%C 이하는 강 이상은 철. 특수원소를 넣은 것을 특수강 또는 합금강이라 부른다. 선철과 주철은 동일하나 주조재료로 쓰일 때 주철 이라하고 철광석 제련의 산물, 제강 그 밖에 원소로 쓰일 때 선철이라 한다.* 순철 : 전기재료용 기계구조용X 0.025%C A1변태X* 주철 : 담금성X 암축강도 주조성 마찰저항↑ 100~200H_{ B} 인장 : 10~20kg/mm^{2} 1) 선철의 제조법 : 용광로 제선과정 CO가스(석회석)가 철광석을 환원한다.(간접환원) C가스(직접환원)2) 강의 제조법 : 용해로 제 : 인장강도 경도 최대. 안정된 조직. 오스테나이트와 마텐자이트 중간 비중,Fe _{ 3}C 먼저발생페라이트와 시멘타이트의 혼합물* 레데뷰나이트 : 포화되고 있는 1.7%C의 γ고용체와 6.67%CFe _{ 3}C * 페라이트 : 자성 연성과 전성 크다.(3) 탄소함량에 따른 분류① 아공석강 : 0.025~ 0.77%C(페라이트+펄라이트)② 공석강 : 0.77%C(펄라이트) 0.85%C③ 과공석강 : 0.77~ 2%C(펄라이트+시멘타이트)④ 아공정주철 : 2.0~4.3%C(오스테나이트+레데뷰라이트)⑤ 공정주철 : 4.3%C(레데뷰라이트)⑥ 과공정주철 : 4.3~ 6.67%C(레데뷰라이트+시멘타이트)(4) 탄소강의 성질(아공석강)① 물리적 성질 : 탄소량 증가 시 인장강도 경도 열처리성 비열 전기저항 항자력 ↑연성 인성 연신율 용접성 비중 용융점 전도도 ↓* 공석점 부근에서 인장강도와 경도가 최대이다.* 청열취성 : 200~300도 강에서 강도는 크지만 연신율이 작아져 취성 발생* 포정점 : 0.18%C* 탄소강은 침입형 고용체 : C H O N B(5) 탄소 이외 원소와 기계적 성질① Mn : 탈산작용. 고온가공 용이. 담금질 효과 크다. 적열취성방지(MnS.)② Si : 강도 경도 탄성한계 증가. 유동성 우수. 내열성. 전자기 특성.③ P : 상온 취성 경도 강도 증가. 결정립 조대. 기포 없앰. 절삭성.④ S : 고온 취성(적열 취성). 열점의 원인.⑤ Cu : 고온 취성. 내식성 증가. 내산화성. 압연 시 균열의 원인.⑥ H : 헤어 크랙의 원인.⑦ Ni : 인성 저항 증가. 저온 충격.⑧ Cr : 내식성. 내마모성.⑨ W : 복탄화물. 경도증가. 전류자기 유지력 크다.* 적열취성(고온취성) : 유황의 원인. 900도 이상 취성을 가진다.* 저온취성 : 상온보다 낮아지면 강도 경도↑ 연신율 충격치↓* 청열취성 : 200~300도 가열받으면 취성 가진다.(6) 탄소강의 가공① 열간가공 : 동력이 적게. 경제적. 대량대형생산. 재질 균일화. 마지막 온도 적 질화법보다 깊다. 수정가능. 경도 비교적 낮음. C 침입경화. 변형① 고체침탄법 : 탄소(60%) 탄산바륨(30%) 탄산나트륨(10%)② 액체침탄법 : 침탄질화법, 시안청화법 C N 침탄층 얇다. 발생가스 유독. 값 비싸다. 두께차이↓가열 균일. 변형방지. 온도조절. 산화방지. 가공시간 절약③ 가스침탄법 : 메탄 프로판(2) 질화법 : 암모니아 경도 크다. 질화 후 열처리X 질화층이 여리다. 수정불가. 처리시간 길다.* Ni Co 함유하는 강철은 질화되어도 경화 되지 않는다.* 경도는 침탄한 강철보다 단단하다. 마멸 부식 산화 저항이 크다.(3) 기타 표면경화법① 화염 경화법 : 쇼터라이징 선반의 베드② 금속침투법 : 세라다이징(Zn) 칼로라이징(Al)③ 고주파 경화법 : 좁고 깊은 곳* 캘러라이징 : 강의 표면이 고온 산화 견디도록 해줌.* 숏피닝 : 휨이나 비틀림의 반복응력 개선* 하드페이싱 : 표면에 스텔라이트 초경합금. Ni Cr B 합금 응착.* 도금 : 열처리 하지 않고 표면을 다른 금속으로 피복 강도 광택 내식성* 침탄강은 저탄소강이여야 한다.* 침탄 후 열처리 1차퀜칭 : 중심부 미세화 2차퀜칭 : 표면 경화* 표면경화법은 표면은 강하고 중심은 질기고 충격 견뎌야 할 때 사용.4. 특수강(3원 합금)1) 각 원소가 미치는 영향(1) Mn : 탈산제 내마멸성 황의 메짐방지(2) Ni : 강인성 내식성 내산성 내마멸성 임계냉각속도 ↓ 변태 온도 속도↓(3) Mo : 담금성 크리프저항성 흑연화억제 질량효과감소 뜨임취성감소(4) Cr : 탄화물생성 내열성 내식성 흑연화억제(5) Si : 자기적성질 스프링강 변압기철심* 변태온도 속도에 영향 : Mo P S2) 구조용 특수강(SM)(1) 강인강 : 인성↑(크랭크축 기어 볼트 재료)① SNC : 점성크다 취성있다 담금성우수② SCM : 경화 저항이 크다 고온가공성 용접성양호③ SNCM : 가장 우수④ Mn : 저망간(듀콜, 레일) 고망간(하드필드, 내충격성 내마모재 교차점)(2) 표면경화용강 : 내부 질기주물
학습목표1. 응급처치 교육의 목적과 필요성을 설명할 수 있다.2. 응급처치 시행 전 동의 및 법적 보호에 대해 설명할 수 있다.3. 응급상황 시 단계에 따라 대처할 수 있다.숙지사항응급처치의 목적도입단계“ 안녕하세요. 대한적십자사 충남지사 응급처치법 예비강사 박미일 입니다.이번 시간에는 제1-1장. 응급처치의 필요성에 대해서 알아보겠습니다.“-응급처치를 받지 못 해 일어난 사고심장마비 온 택시기사 두고 EJ난 승객,,, 기사 결국 숨져전개단계우리나라 사망원인 순위, 2015년 보건복지부에 따르면1. 악성신생물(암)2. 심장 질환3. 뇌혈관 질환응급상황, 시간과 장소가 정해져 있을까요?-아닙니다. 언제 어디서든 불시에 발생할 수 있습니다.떡을 먹다가 기도가 폐쇄 될 수도, 등산하다가 쓰러질 수도, 주방에서 두통과 어지럼증을 호소할 수 도, 교통사고로 피를 흘릴 수 도 있습니다.-응급처치란? 다친 사람이나 급성질환자에게 사고 현장에서 즉시 취하는 조치로 119 신고부터 부상이나 질병을 의학적 처치 없이도 회복될 수 있도록 도와주는 행위까지 포함된다.
127전기 화재의 원인을 5가지 이상 나열하라.①누전 ②과전류 ③합선 / 단락 ④불꽃방전(스파크)⑤도체 접속부의 과열 ⑥지락 ⑦용접불꽃 ⑧낙뢰128 아날로그 계전기에 비해 디지털 계전기의 장점은?①고성능, 다기능화 가능 ②소형화 가능 ③신뢰도 높다.④융통성 높음 ⑤변성기의 부담이 작아진다.⑥표준화 가능.