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공무원, 공기업 기계직 기계재료 과목 [빈칸넣기] 자료

*금속의 성질>순금속의 특징★★-상온에서 수은(Hg)을 제외하고 고체-전기전도율&열전도율 / 용융점이 높음-연성과 전성이 커서 변형이 쉬우며 소성가공이 용이함-비중 및 경도가 비교적 크다>합금의 특징-전기전도율&열전도율, 연성과 전성이 작아진다.-용융점이 낮아져 순금속에 비해 낮은 온도에서 액화-담금질 효과/ 강도와 경도가 크다*금속재료의 성질>물리적 성질-비중 경금속-비중 4.5 이하_ Al,Mg,Ti,Be중금속-비중 4.5 이상_ Fe,Ni,Cu,Cr,W,Pt,Pb※비중 小_리듐(Li) 0.53 / 비중大_이리듐(Ir) 22.5-용융점: 小 수은(Hg), -38.8℃ / 大 텅스텐(W), 3410℃Bi(271.3°C), Sn(231.9°C), Al(660°C), Zn(419.46°C)-비열이 큰 것은 Mg, Al, 작은 것은 Pt, Au-전기전도율: 은구금알/마아니철/납안-자성: 강자성체: 서로 강하게 잡아당기는 물질(Fe, Co, Ni)상자성체: 약하게 잡아당기는 물질반자성체: 같은 극이 생겨 반발하는 물질(Al, Cu)※호이슬러합금: 강자성 합금, 구리 합금(Cu+ Al[13%]+ Mn[26.3%])>기계적 성질-연성: 가느다란 선으로 늘어나는 성질-전성: 얇은 판으로 넓게 펼 수 있는 성질>화학적 성질-부식: 철강은 붉은 녹/ 구리 또는 구리합금은 푸른 녹※가용성: 낮은 온도에서도 잘 녹는 성질---보기---열전도율, 전성, 강도, 인성, 비중, 경도, 취성, 피로,비열, 연성, 크리이프, 비중, 자성, 항복점Q기계적 성질:Q물리적 성질:*금속의 결정>금속의 결정격자-체심입방격자: 강도 경도가 크다. 용융점이 높다.연성, 전성이 떨어진다. (Cr, Mo, Li, Ta, W, K, V, Ba)-면심입방격자: 강도, 경도가 작다. 연성, 전성이 좋다.(가공성이 우수하다) (Au, Ag, Al, Cu, Ca, Ni, Pb, Pt)-조밀육방격자: 연성, 전성이 나쁘다. 취성이 있다.(Cd, Co, Mg, Zn, Ti, Be, Te, La, Zr)>금속의 변태>세미킬드강: 킬드강과 림드강의 중간정도의 강괴,일반구조용강, 두꺼운 판재>캡드강: 림드강의 한 변형으로 페로망간(Fe-Mn)을첨가하여 가볍게 탈산한 용강★탄소강의 표준조직(오스테/페/펄/레테뷰/시멘트)강을 선 또는 선 이상 40~50°c까지 가열 후, 서냉시켜서조직의 평준화를 기한 것으로 불림에 의해 얻는 조직*순철-변태점이 없다. (강에만 존재)- 변태점(768℃), 일병 퀴리점이 있다.순철은 강자성체, 퀴리점에서 상자성체로 변함(자기변태)-유동성 및 열처리성이 떨어짐-항복점, 인장강도 낮음-단면수축률, 충격값, 인성이 크다>탄소 함유량에 따른 철강재료-오스테나이트=γ고용체: A1이상에서 안정된 조직, 상자성체인성 크며 면심입방격자-페라이트=α고용체: A2이하에서 강자성체, 전성/연성이 큼-시멘타이트=Fe3C: 매우 단단하고 부스러지기 쉬움상온에서 강자성체, 담금질해도 경화x-펄라이트=0.86%C의 고용체가 723°C에서 분열하여 생긴페라이트+시멘타이트의 공석 조직이다. 인장강도와내마모성이 우수하고, 연성도 있음종류변태 형식변태점철의 변화원자 배열A4 변태동소약 1400℃γ-Fe~δ-Fe면심~체심A3 변태동소약 900℃β-Fe~γ-Fe체심~면심A2 변태자기약 775℃α-Fe~β-Fe없음*탄소강의 성질>성질-탄소강은 탄소함유량↑-> 펠라이트는 ↓, 시멘타이트↑-탄소 함유량↑-> 비열, 전기저항, 항자력, 강도, 경도↑인성, 충격값, 비중, 열팽창계수, 탄성률, 열전도율↓,-탄소가 많을수록 가공변형은 어렵고, 냉간 가공은 X-온도↑ -> [강도, 경도]↓, [연신율, 인성]↑,적열상태에서 전연성이↑-0.15~0.25%의 구리를 첨가하면 부식이 개선된다.*온도에 따른 기계적 성질의 변화>청열취성: 200~300℃에서는 인장강도는 크지만, 연신율, 인성이저하되어 청색의 산화피막이 발생되며, 취성이 나타남(=청열메짐)>적열취성: 황 함유한 탄소강은 950℃에서 인성이 저하되어 취성 발생>상온취성: 상온에서 인(P)를 함유하면 인성이 낮아져 취성>저온취성: -70℃ 시간을 유지하면 균인한 오스테나이트 조직-경도, 강도 크게 증가/ 연신율과 인성 다소 증가*항온 열처리 =TTT곡선=S곡선 723℃->500℃로 급냉-냉각 도중 정지하고 그 온도에서 변태 계단 열처리보다균열 방지/ 경도 증가/인성 증가-담금질과 뜨임을 동시에 하는 열처리로 베이나이트 조직을 얻음-하부베이타이는 조직은 마텐자이트 조직과 비슷>오스템프링: 큰 베이나이트>마템프링: 마텐자이트+베이나이트>마퀜칭: 마텐자이트>Ms퀜칭 잔류 오스테나이트 제거>항온풀림: S곡선 코부근에서 항온변태, 보통 풀림시간 보다처리시간이 단축되고 노를 순환적으로 이용 가능>항온뜨임(=베이나이트뜨임): 2차 베이나이트>오스포밍: 마텐자이트화*마텐자이트의 특징-고용체의 단일상이다.-마텐자이트 변태는 협동적 원자운도에 의한 변태이다.-마텐자이트의 결정 내에는 격자강함이 존재한다.*강의 표면 경화법>화학적인 방법-침탄법: 표면에 C를 침입, 고용시키는 방법 (기어, 축)(내마멸성, 중심부 강인성)a.고체 침탄법: 침탄제(목탄, 코크스분말)+침탄촉진제(탄산바륨_BaCO3)b.가스 침탄법: 메탄가스, 프로판가스 =>대량생산에 적합열효율이 좋고, 작업이 간단하며 연속적인 침탄 가능c.액체 침탄법: 침탄제(시안화나트륨(NaCN), 시안화칼륨)+염화물(NaCl, KCl) + 탄화염-질화법: 암모니아 가스(NH3)를 이용한 표면 경화법침탄법질화법열처리 시간이 짧음열처리 시간이 많이 걸림경도가 질화법보다 낮음경도가 침탄법보다 높음침탄 후 수정 가능질화 후 수정 불가침탄 후 열처리 필요질화 후 열처리 필요x경화에 의한 변형 생김경화에 의한 변형 적음침탄층은 단단하다질화층은 여리다가열온도가 높다가열온도가 낮다-금속 침투법: 철과 친화력이 강한 금속을 표면에 침투Cr침투크로마이징Al침투칼로라이징B침투부로나이징Zn침투세라다이징Si침투실리코나이징>물리적인 방법-화염 경화법: 산소-아세틸렌 표준불꽃으로 가열, 물로 냉각균일한 표면의 경도값을 얻기 힘들다는 단점-고주파경화법: 고주파 가열 후 물로 냉각/ 경화시간도강=18-4-1공구강고속절삭이 가능하며 고온경도/강도가 큼담금질온도 매우 높고, 유지시간 짧음풀림온도는 800-900°C이고,담금질 온도는 1260-1300°C (1차경화)뜨임온도는 550-580°C (2차경화)2차경화란 저온에서 불안정한 탄화물이 형성되어경화하는 현상이다.탄화물 형성은 고온에서 기계적성질을 유지하게 해준다.-주조 경질합금: 스텔라이트(W-Cr-Co-C), 주조한 것을 연삭성형하여 사용한 공구, 열처리하지 않아도 경도/내마모성 좋음-초경합금=소결 탄화물 경질합금(WC, TiC, TaC, Co)경도가 높은 금속 탄화물 가루+코발트가루경도/내열/내마멸성 우수, 메짐성, 연삭 어려움경도 P>M>K // 인성 P특수용도용 특수강①스테인리스강(STS)=불수강: Cr, Ni 첨가하여 내식성 향상Cr 12%이상인 강 스테인리스강Cr 12%이하인 강 내식강a-1. 페라이트계 스테인리스강[Cr계]: 13% Cr강(대표적), 18% Cr강인 것이 있음강인성과 내식성이 있고, 열처리에 의하여 경화1)표면을 잘 연마한 것은 공기중 또는 수중에서녹슬지 않는다.2)유기산과 질산에는 침식하지 않으나 다른 산류에는침식된다. / 침탄 효과 좋다.3)오스테나이트계에 비하여 내산성이 좋다.4)담금질 상태의 것은 내식성이 좋으나 풀림 상태또는 잘 연마하지 않은 것은 녹슬기 쉽다.a-2. 마텐자이트계 스테인리스강[Cr계]: Cr 13%강이 대표적a-3. 오스테나이트계 스테인리스강[Cr-Ni계]: 18%Cr, 8%Ni이므로 18-8형 스테인리스강석출경화형 스테인리스 강>내열강(HRS): 고온에서도 경도, 인장강도 좋음페라이트계의 크롬강 / 오스테나이트계의 니켈 크롬강>베어링강: 저크롬강, 800~850℃ 담금질/ 150~200℃ 뜨임>불변강: 탄성계수, 선팽창계수가 일정한 강, 고Ni강①인바: Fe-Ni 36%의 합금, 내식성이 우수선팽창계수 작음, 줄자, 표준자, 시계의 추 재료②엘린바: Fe-Ni 36%-Cr 12%의 합금탄성계수 변화 작음. 정밀 계측기기 스프링재료③초불변강(학적 성질1)탈아연부식: NaCl로 부식되고, 1%의 Sn을 첨가하여 해결2)자연균열: 황동 가공재(관,봉)에서 잔류응력에 기인하여균열이 발생하는 현상3)고온탈아연-황동의 종류1)톰백 (Cu:Zn=8:2) (화폐, 메달, 금박단추, 액세서리)2)카트리지 (Cu:Zn=7:3)_연성↑ (전구 소켓, 탄피의 재료)3)문쯔 (Cu:Zn=6:4), 조직()이 상온에서 절연성은낮으나, 인강 강도↑, 아연함량이 높아 가격이 저렴,내식성이 적고, 탈 아연 부식을 일으키기 쉬우나강력하기 때문에 기계부품으로 쓰인다. (판, 봉)4)애드미럴티 황동: 7:3 + Sn 1% (소금물에도 부식x)5)네이벌 황동: 6:4 + Sn1%6)델타메탈: 6:4 + Fe1-2% (내식성↑ 광산기계, 선박용)7)양은(=양백): 7:3 + Ni10-20% 전기저항, 내열, 내식성이좋다. 색이 Ag 비슷->장식용 식기, 악기, 은 그릇 대용8)하이브래스: Zn 30%로 7.3황동(카트리지)와 용도 비슷냉각가공하기 전에 400-500 의 풀림으로써 를소멸시킬 필요가 있다.9)쾌삭황동: 6.4(문쯔메탈)+ Pb 1.5%-3%, 시계용 기어>청동(Cu+Sn)-해수에서도 내식성을 가짐(산이나 알칼리에는 약함)-기계주물용, 무기, 불상, 종, 미술공예품, 장신구1)포금 (청동주물): Cu 88% + Sn 10% + Zn 2%, (대포)2)인청동: P 0.03~0.035% 첨가 (펌프, 기어, 선박, 화학기계부품, 스프링)쇳물의 유동성 향성, 탄성, 내식성, 내마멸성 우수, 자성x, 용접성 좋다.3)켈밋: Cu+Pb 30-40%, 고속, 고하중용 베어링용 합금재료4)Al청동: Cu+Al 8% 연신율 최대, Cu+Al 10% 인장강도 최대5)니켈청동: 특수청동으로 열전대 및 뜨임시효경화성 합금6)Be청동: 구리합금 중 경도, 강도가 최대, 피로한도 우수고급스프링 재료로 사용*알루미늄과 그 합금-Al-Si계 합금 평형상태도에서 공정반응이 나타난다.>알루미늄합금의 열처리-용화제처리 -> 담금질 -> 인공시효처리 ->음

공무원| 2020.10.28| 9페이지| 1,500원| 조회(618)

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