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기계공학/재료공학 32

열처리 기본

1 열처리의 정의 1) 열처리   - 금속을 특정 온도로 가열하고 냉각하여 재료에 특별한 성질을 부여하는 방법   2) 열처리의 종류    - 일반열처리 : 담금질(Qeunching), 풀림(Annealing), 불림(Nomalizing), 뜨임(Tempering)    - 항온열처리 :  오스어닐링(Ausannealing), 오스템퍼링(Austempering), 마퀜칭(Marquenching), 마템퍼링(Matempering) 2 일반열처리  1) 담금질(소입 : Quenching)    - 고탄소강을 A1, A3변태선 이상 30~50도 온도로 가열하여 오스테나이트(γ) 조직으로 만든후 급랭하여 마르텐사이트로 만드는 열처리    - 급랭방법으로 냉각시간에 따라서 노냉, 공냉, 유냉, 수냉이 있으며 심냉..

철의 합금

1 철합금 개요  1) 합금    - 철은 다른 금속을 첨가함으로 물리적인 성질을 변화시킬 수 있다.    - 일부 금속은 철의 성질을 저해할 수 있어서 법적으로 함유량을 규제하기도 한다.    - 함유되는 합금속의 종류에 따라 그 쓰임도 달라지게 되며 재료의 가격도 달라지게 된다.  2) 철 합금 5대 원소    - 강에 주요하게 사용되는 5대 원소는 C, Si, P, S, Mn이 해당된다.    - 그외 성질 개선을 위해 Cu, Al, Cr, Ni, Mo, V등을 합금재료로 사용한다. 2 철합금의 5대 원소  1) 탄소 C    - 탄소량이 증가하면 항복점, 인장강도, 경도는 증가되지만 신율, 수축율, 연성은 감소한다.    - 구조용강재를 제조할때 C의 함량은 0.1~0.23 이내에서 사용한다.  ..

폴리카보네이트(polycarbonate)

1 폴리카보네이트 개요  1) 정의    - 비스페놀 A가 카보네이트 결합으로 이어져서 만들어진 열가소성 플라스틱이다.    - 높은 강도와 내열성으로 엔지니어링 플라스틱에 속함.   - 탄산염을 중합하여 만든 수지로, 비스페놀 A(BPA)와 포스젠의 연쇄 구조로 이루어진 무색 투명한 무정형의 열가소성 플라스틱 중합체이자 엔지니어링 플라스틱의 한 종류 2) 특징    - 높은 강도와 내열성을 가지는 플라스틱소재.    - 우수한 강도, 내열성, 내충격성, 투명도가 있다.    - 긁힘에는 약하여 강화시 표면에 하드코팅처리가 필욯다.    - 가시광선에 대해 높은 투과율을 가져서 유리 대체 소재로 사용된다.  3) 생산    - 계면법(포스젠법) : 비스페놀 A와 포스젠에서 폴리탄산염이 생성.     * ..

주강의 종류

1 주강의 개요 1) 주강의 정의   - 주물용 강 또는 주조한 강   - C 0.1~0.5%, Mn 0.4~1.0%, Si 0.2~0.4%, P 0.005% 이하, S 0.006% 이하의 조성   - 일반적으로 탄소강주강을 뜻한다.  2) 특징   - 강의 성질을 유지하며, 주물을 통해 제작되므로 단조로는 제작불가능한 복잡함 형상 또는 중공의 형상의 제품을 만들 수 있다.   - 주형틀을 이용하므로 제작성이 단조보다 높다.   - 열처리등의 효과를 유지할 수 있다.   - 용도별로 탄소강주강, 용접용주강, 저합금주강로 구분할 수 있다.   - 탄소함유량에 따라서 인장강도가 달라진다.     * C 0.22~0.3% 인장강도 440MPa     * C 0.42~0.5% 인장강도 520MPa     * C..

니켈과 마그네슘

1 니켈(Nickel, Ni) 1) 니켈 개요   - 비중 8.9   - 고체상태에서 약한 자기성을 가짐.   - 산화작용에 대한 저항력이 강해서 공기중에 산화되지 않음. 기계부품 식기로 제작됨.   - 화학적특징     * 은백색 상온 고체금속     * 원자번호 : 28     * 녹는점 : 1455℃ 2) 니켈의 특징   - 백색의 인성이 있는 금속이다.   - 부식이 되지 않는다.(해수 부식에 강하다.)   - 열간, 냉간 가공이 용이하다.   - 자기 변태점이 존재한다. 353℃ 3) 주요니켈합금(주성분 Ni)   - 인바강 : 36%Ni-0.2%C-0.4%Mn, 낮은 열팽창계수를 가져서 온도변화에 따른 변형이 적다. 정밀기계 시계부품등에 사용된다.   - 슈퍼인바강 : 20℃ 에서 팽창계수가 ..

주철

1 주철의 개요 1) 주철의 정의   - 무쇠 또는 쇠(iron)로 불리며 1.7% 이상 6.7% 미만의 탄소를 함유하는 철의 합금이다.     * 탄소함유량 6.7% 을 초과하는 탄소합금은 취성이 너무 커서 제품화하지 않음.     * 1.7% 미만의 철은 강(steel)이라고 부른다.     * 일반적으로 탄소함유량 3~4% 의 탄소강을 뜻한다.  2) 특징   - 주조성이 우수하여 복잡한 물체 제작이 가능   - 단위 무게당 가격이 저렴   - 주조품표면으 단단하고 녹이 잘 슬지 않는다   - 도색이 잘된다.   - 마찰저항이 커서 절삭가공이 쉽다.   - 인장강도, 굽힘강도, 충격값이 작다. 압축강도는 크다. 2 주철조직 1) 주철의 조직 : 유리탄소+화합탄소   - 유리탄소와 화합탄소의 조합으로..

알루미늄(Al)

1 알루미늄의 개요 1) 알루미늄 특성   - 비중 : 2.7(경금속)   - 용융점 : 660 ℃   - 비자성체, 전기 열 양도체 2) 기계적성질   - 용해시 유동성이 좋아서 주물제작이 용이하나 수축률이 크다.   - 대기중 산화피막이 형성되고 산화피막은 내식성이 있다.   - 전연성이 우수하여 냉간가공 및 열간가공이 우수하다.   - 산 및 해수에 부식되기 쉽다.(산화피막의 파괴)   - 변태점이 없어서 담금질에 의한 경화는 없다.   - 순수한 알루미늄은 강도가 낮아서 합금하여 이용한다.(합금에 의한 석출경화로 강도 보완)   - 아노다이징을 통해서 표면에 색상을 입히거나(피막처리), 내식/내마모성질을 얻을 수 있다. 3) 알루미늄의 후처리   - 고용화처리   - 상온 시효경화 : Al-Cu ..

크롬도금

1 크롬도금 개요  1) 크롬도금 정의    - 크롬도금은 내마모성, 내식성, 내열성, 이형성이 요구되는 금속체에 적용한다.    - 크롬도금은 단일목적이 아니라 2가지이상의 효과를 요구하는 경우 사용된다.  2) 처리방법    a 무수크롬산(CrO3)를 주성분으로 황산(H2SO4)등의 첨가제를 이용한다.    b 음극부에 도금할 물체를 위치하고 양극부에 도금액에 대해 불용해성을 갖는 납을 위치시킨후 직류전원을 연결하면 도금층이 형성된다.      * 무수크롬산이 Cr6+, Cr3+로 환원되며 콜로이드 형태의 크롬 산화물생성      * 황산 촉매에 의해 피막이 용해되고 금속 표면에 Cr이 석출됨    c 양극에서는 산소가 발생하며 양극표면에 전기적 부도체인 크롬산납(PbCrO4)가 생성된다  3) 크롬..

경화능

1 경화능 개요 1) 경화능의 정의   - 재료가 가열 후 냉각시 마르텐사이트(Martensite)를 얻기 쉬운 정도이며, 마르텐사이트의 영향으로 경화되는 능력을 뜻한다.   - 경화능이 좋다는 의미는 경도가 높다는 의미와는 다르며 경도가 높은 마르텐사이트의 생성 및 발달의 용이한 정도를 의미한다.     * 소입 경화하기 쉬운정도를 뜻함.     * 경화된 깊이와 경도의 분포로 경화능을 판단한다.     * 경화능이 좋다는것은 재료를 냉각시키는 조건(냉각속도, 냉각환경)과 크게 상관없이 Martensite 형성이 잘 된다는 의미이다. 2) 경화능의 측정   - 경화능은 일반적으로 경화가 된 깊이의 대소로 비교한다.   - 경화능은 경화능 시험 방법 [KS D 0206 강의 경화능 시험 방법(한쪽 끝 담..

금속사출

1 금속사출 개요 1) 정의   - 금속분말을 활용해 소형부품을 제조하는 기계제작법.   ※ 금형사출 : 주로 플라스틱 제조에 이용되며 금형제작이 필요함.   ※ 사출 : 열을가해서 액체상태로 만든재료를 금형에 주입해서 제품을 만들어내는 가공방식.   ※ 소결 : 분말재료를 이용해서만든 제품으로 재료의 녹는점 이하의 온도로 가열해 더욱 단단하게 만드는 작업. 2) 특징   - 일반사출, 인서트사출, 블로우사출등이 있음.   - 금속사출 재료가 플라스틱이 아닌 금속분말을 재료로 사용하느점에서 차이가 있고 사출후 추가공정이 필요한점에서 차이가 있다.   - 금속사출(MIM Metal Injection Molding)은 형상이 복잡하고 소형인 정밀부품의 대량생산을 위해 개발된 기술이다.   - 미세 금속분말을..

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