재료의 성질

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 강하게 할 수 있다. - 강을 200~300℃의 범위에서 냉간 가공을 하면 결정 격자에 변형이 생겨 재료가 무르게 되어 가공이 어렵게 되는 청열취성(Blue Shortness)이 발생한다.

 

 

 

 

열간가공에 의한 성질 변화

열간가공의 정의	재결정 온도 이상의 온도에서 가공하는 방법으로 고온가공으로도 불리며 강재를 최종 치수로 마무리 작업하는 경우에 사용된다. 보통 Fe(철)의 재결정온도는 350~450℃이다.
열간가공의 특징	- 충격이나 피로에 강하다. - 가공도가 매우 큰 변형이 가능하다. - 설비와 가공할 수 있는 치수에 제한이 있다. - 불순물이나 편석이 없어지고 재질이 균일하게 된다. - 상온가공에 비해 적은 힘으로 가공이 가능하다. - 연화 및 재결정이 이루어져 가공성을 저하시키지 않는다. - 가공이 거듭됨에 따라 기계적 성질은 향상되나 어느정도 이상이 되면 별로 효과가 없다. - 새로운 결정이 발생하고 그것이 다시 변형, 재결정하는 과정이 반복되어 결정립을 미세화한다.

 

 

 

 

금속 재결정 온도

- 가공도가 클수록 재결정 온도는 낮아진다.

- 금속의 재결정 온도는 가열시간이 길수록 낮아진다.

- 가공 전 결정입자의 크기가 작을수록 재결정 온도는 낮아진다.

- 재결정 온도는 납이 상온 이하이고, 구리는 200℃이므로 구리가 더 높다.

금 속	재결정 온도(℃)	금 속	재결정 온도(℃)	금 속	재결정 온도(℃)
주석(Sn)	상온 이하	마그네슘(Mg)	150	백금(Pt)	450
납(Pb)	상온 이하	알루미늄(Al)	150	철(Fe)	450
카드뮴(Cd)	상온	구리(Cu)	200	니켈(Ni)	600
아연(Zn)	상온	은(Ag)	200	몰리브덴(Mo)	900
-	-	금(Au)	200	텅스텐(W)	1200

 

 

 

 

자성체의 종류

종  류	강자성체	상자성체	반자성체
특  성	자기장이 사라져도 자화가 남아 있는 물질	자기장이 제거되면 자화하지 않는 물질	자기장에 의해 반대 방향으로 자화되는 물질
원  소	Fe(철), Co(코발트), Ni(니켈), 페라이트	Al(알루미늄), Sn(주석), Pt(백금), Ir(이리듐)	유리, Bi(비스무트), Sb(안티몬)

 

 

 

 

핵심문제

01. 금속의 재결정 온도에 대한 설명으로 맞는 것은? (2011년 4회 - 기출)

① 가열시간이 길수록 낮다.

② 가공도가 작을수록 낮다.

③ 가공 전 결정입자 크기가 클수록 낮다.

④ 납(Pb)보다 구리(Cu)가 낮다.

 

정답 : ①

 

01-해설. 

금속의 재결정 온도는 가열시간이 길수록 낮아진다.

② - 가공도가 클수록 재결정 온도는 낮아진다.

③ - 가공 전 결정입자의 크기가 작을수록 재결정 온도는 낮아진다.

④ - 재결정 온도는 납이 상온 이하이고, 구리는 200℃이므로 구리가 더 높다.

 

 

 

 

02. 시편의 표준거리가 40mm이고 지름이 15mm일 때 최대하중이 6kN에서 시편이 파단되었다면 연신율은 몇%인가? (단, 연신된 길이는 10mm이다.) (2013년 1회 - 기출)

① 10

② 12.5

③ 25

④ 30

 

정답 : ③

 

02-해설.

연신율이란 재료에 외력이 가해졌을 때 처음 길이에 비해 나중에 늘어난 길이의 비율을 말하는 것이다.

 

이번 포스팅은 재료의 성질에 대해 포스팅 하였습니다.

대부분 시험 준비하시는 분들이 가장 힘들어 하시는 과목이 재료입니다.

물론 저도 그랬구요~ 제가 포스팅 하는 양은 적절한 하루 공부양이라 생각에 조금씩 올려드릴 예정입니다.

하나라도 알고 문제를 풀 수 있도록 도와드리려 하니 천천히 해봐요~^^

 

다음 포스팅에서 뵙겠습니다.