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기계재료 핵심요약 - 열처리 열처리 열처리의 정의 열처리란 사용 목적에 따라 강(Steel)에 필요한 성질을 부여하는 조작이다. 열처리의 특징 - 결정립을 미세화시킨다. - 결정립을 조대화하면 강이 물러진다. - 강에 가열하거나 냉각하는 처리를 통해 금속의 기계적 성질을 변화시키는 처리이다. 열처리의 기본 4단계 구 분 내 용 담금질 (Quenching) 재질을 경화시킬 목적으로 강을 오스테나이트조직의 영역으로 가열한 후 급랭시켜 강도와 경도를 증가시키는 열처리법이다. 뜨임 (Tempering) 담금질 한 강을 A1변태점(723℃)이하로 가열 후 서랭하는 것으로 담금질로 경화된 재료에 인성을 부여하고 내부응력을 제거한다. 풀림 (Annealing) 재질을 연하고 균일화시킬 목적으로 실시하는 열처리법으로 ..

기계재료 핵심요약 - 공구 재료 공구 재료 공구재료의 구비 조건 - 내마모성이 커야 한다. - 고온 경도가 커야 한다. - 열처리와 가공이 쉬워야 한다. - 강인성(억세고 질긴 성질)이 커야 한다. - 형상을 만들기 쉽고 가격이 적당해야 한다. - 절삭 시 마찰계수가 크지 않고 적당해야 한다. [핵심 포인트. 고온 경도란 접촉 부위의 온도가 높아지더라도 경도를 유지할 수 있는 성질이다.] 공구재료의 종류 특 징 참 고 탄소공구강 절삭열이 300℃에서도 경도의 변화가 작고 열처리가 쉬우며 값이 저렴하나 강도가 부족해서 고속 절삭용 공구 재료료는 사용이 부적합하다. 합금공구강 탄소강에 W, Cr, W-Cr등의 원소를 합금하여 제작하는 공구용 재료로 절삭열이 600℃에서도 경도 변화가 작아서 바이트나 다이스,..

기계재료 핵심요약 - 신소재 신소재 형상기억합금 재료를 상온에서 다른 형상으로 변형시킨 후 원래 모양으로 회복되는 온도로 가열하면 원래의 모양으로 되돌아 오는 신소재이다. 합금이란 서로 다른 원소들을 결합하여 원하는 성질의 재료를 만드는 작업을 말한다. 세라믹재료 세라믹은 무기질의 비금속 재료를 고온에서 소결한 것으로 1,200℃의 절삭열에도 경도 변화가 없는 신소재이다. 주로 고온에서 소결하여 얻을 수 있으며 성분별로는 세라믹계, 탄화물계, 질화물계가 있다. 세라믹의 성분별 분류 종 류 주 성 분 특 징 산화물계 알루미나 (Al2O3) 규소 (SiO2) 열전도성 및 전기 절연성이 뛰어나다. 탄화물계 탄화규소 (SiC) 탄화타이타늄 (TiC) 탄화붕소 (B4C) 경도가 높고 열전도가 높다. 질화물계 질화..

기계재료 핵심요약 - 기타 합금재료 / 합성수지 기타 합금재료 배빗 메탈 Sn, Sb계 합금의 총칭으로 발명자 Issac Babbit의 이름을 따서 배빗메탈이라 하며 화이트메탈이라고도 불린다. 내열성이 우수하여 내연기관용 베어링 재료로 사용된다. 서멧(Cermet) 분말야금법으로 만들어진 금속과 세라믹스로 이루어진 내열재료이다. 고온에 잘 견디며 가스터빈이나 날개, 원자로의 재료로 사용된다. 주조경질합금 - 스텔라이트란 주조경질합금의 재료로서 C : 2~4%, Cr : 15~30%, W : 10~15%, Co : 40~50%, Fe : 5%의 합금이다. - 경도가 높아 담금질할 필요 없이 주조한 상태 그대로 사용하며 800℃까지의 고온에서도 경도가 유지된다. - 절삭공구나 의료 기구에 사용된다. - 탄소..

기계재료 핵심요약 - 비철금속 재료 및 구리와 그 합금 비철금속재료 알루미늄과 그 합금 알루미늄과 그 합금 - 비중은 2.7이다. - 용융점은 660℃이다. - 면심입방격자이다. - 비강도가 우수하다. - 주조성이 우수하다. - 열과 전기 전도성이 좋다. - 가볍고 전연성이 우수하다. - 내식성 및 가공성이 양호하다. - 담금질 효과는 시효경화로 얻는다. - 염산이나 황산 등의 무기산에 잘 부식된다. ※ 시효경화란? 열처리 후 시간이 지남에 따라 강도와 경도가 증가하는 현상이다. 알루미늄 합금의 종류 및 특징 분 류 종 류 구성 및 특징 주조용 (내열용) 실루민 - Al+Si(10~14%함유), 알팍스로도 불린다. - 해수에 잘 침식되지 않는다. 라우탈 - Al+Cu 4%+Si 5% - 열처리에 의하여 ..

기계재료 핵심요약 - 스테인리스강 & 특수강 스테인리스강 스테인리스강의 정의 대표적으로 철에 Cr 12%이상을 첨가하여 녹이 잘 발생하지 않도록 만들어진 특수강 스테인리스강의 분류 구 분 종 류 주요 성분 자 성 Cr계 페라이트계 스테인리스강 Fe+Cr 12%이상 자성체 마텐자이트계 스테인리스강 Fe+Ni+Cr 자성체 Cr + Ni계 오스테나이트계 스테인리스강 Cr 18% + Ni 8% 비자성체 석출경화계 스테인리스강 Fe+Cr+Ni 비자성체 오스테나이트계 18-8형 스테인리스강 Cr(크롬) 18%와 Ni(니켈) 8%가 일반 강에 합금된 재료로 대표적인 스테인리스강 중에 하나이다. 오스테나이트계 스테인리스강의 특징 - 응력부식과 균열에 민감하다. - 냉간가공에 의해서만 경화된다. - 비자기성이며 내부식성..

기계재료 핵심요약 - 주철 주철 주철(Cast Iron)의 정의 용광로에 철광석, 석회석, 코크스를 장입한 후 1200℃의 열풍으로 불어 넣어주면 쇳물이 나오는데 이 쇳물의 탄소 함유랑은 보통 4.5%이다. (보통 주철의 탄소 함유랑의 범위는 2~6.67%) 주철의 특징 - 압축 강도가 크고 경도가 높다. - 기계 가공성이 좋고 값이 싸다. - 고온에서 기계적 성질이 떨어진다. - 용융점이 낮고 유동성이 좋아서 주조가 쉽다. - 주철 중 탄소의 흑연화를 위해서는 탄소량 및 규소의 함량이 중요하다. - 주철을 파면상으로 분류하면 회주철, 백주철, 반주철로 구분할 수 있다. - 강에 비해 탄소의 함유량이 많기 때문에 취성과 경도가 커지나 강도는 작아진다. - 고온에서 소성변형이 곤란하나 주조성이 우수하여 복..

기계재료 핵심요약 - 탄소강 & 합금강 철강재료 탄소강 탄소강의 정의 탄소강(Carbon Steel)은 순수한 철에 탄소(C)를 2%까지 합금한 것으로 내식성은 탄소량이 감소할 수록 증가하지만 일정 함유량 이하가 되면 내식성이 계속 증가하지 않고 일정하게 된다. 탄소의 함유량에 따른 철강의 분류 성 질 순 철 강 주 철 영어 표현 Pure Iron Steel Cast Iron 탄소 함유량 0.03% 이하 0.03~2.0% 2.0~6.67% 담금질성 담금질이 안 됨 좋 음 잘 되지 않음 강도 / 경도 연하고 약함 큼 경도는 크나 잘 부서짐 활 용 전기재료 기계재료 주조용 철 제 조 전기로 전 로 큐 폴 라 탄소강에 함유된 원소들의 영향 종 류 영 향 탄소 (C) - 경도를 증가시킨다. - 인성과 연성을 감..

기계재료 핵심요약 - 재료시험 재료시험 재료시험의 종류 경도 시험 재료의 표면 경도를 측정하기 위한 시험으로 강구나 다이아몬드와 같은 압입자에 일정한 하중을 가한 후 시험편에 나타난 자국을 측정하여 경도를 측정하는 시험 압축 시험 재료의 단면적에 수직 방향의 외력에 대한 그 저항의 크기를 측정하기 위한 시험 충격 시험 충격력에 대한 재료의 충격 저항인 인성과 취성을 측정하기 위한 시험 비틀림 시험 비틀어지는 외력에 저항하는 힘의 크기를 측정하기 위한 시험 경도시험법의 종류 종 류 시 험 원 리 압 입 자 브리넬 경도(HB) 압입자인 강구에 일정량의 하중을 걸어 시험편의 표면에 압입한 후, 압입자국의 표면적 크기와 하중의 비로 경도를 측정한다. D : 강구의 지름 d : 압입자국의 지름 h : 압입자국의 ..

기계재료 핵심요약 - 재료의 성질 재료의 성질 연신율(ε) 재료에 외력이 가해졌을 때 처음 길이에 비해 나중에 늘어난 길이의 비율 연신율(ε) 구하는 식 냉간가공에 의한 성질 변화 냉간가공의 정의 재결정 온도 이하의 온도에서 가공하는 방법으로 강의조직은 치밀해지나 가공이 진행될수록 내부에 변형이 일어나서 점성이 감소하는 단점이 있다. 약 200~300℃ 부근에서는 청열취성이 발생하므로 이 온도 부근에서는 가공을 피해야 한다. 경량의 형강이 주로 냉간가공으로 제조된다. 냉간가공의 특징 - 수축에 의한 변화가 없다. - 가공 온도와 상온과의 온도차가 적다. - 깨끗한 표면거칠기의 재료를 얻을 수 있다. - 재료 표면의 산화가 없기 때문에 치수 정밀도가 향상된다. - 냉간 가공에 의해 금속이 경화되어 재질을 ..