재료의 성질 종류

1 물리적 성질

  ① 비중

     - 어떤 물체의 무게와 4℃에의 물과의 무게비

     - 최소 0.53(Li) 부터 최고 22.5(Ir)까지 있다.

     - 경금속 : 비중이 4.5 이하의 금속(Al 2.9)

     - 중금속 : 비중이 4.5 이상의 금속

  ② 용융점

     - 금속이 녹아서 액체가 되는 최소 온도

     - 최소 -38.8 ℃ (Hg)부터 최고 3410 ℃ (W)까지 있다.

  ③ 용해잠열 : 금속 1g을 용해하는데 필요한 열량(cal / J)

  ④ 비열

     - 물질 1g을 1℃만큼 높이는 데 필요한 열량

     - 단위는 cal/g ℃

  ⑤ 열팽창

     - 금속에 열을 가하면 길이와 부피가 증가하는 현상.

  ⑥ 선팽창계수

     - 금속에 열을 가해 온도가 1℃ 올라감에 따라 늘어나는 길이 비율

  ⑦ 부피팽창계수

     - 금속에 열을 가해 온도가 1℃ 올라감에 따라 부피가 늘어나는 비

     - 등방체일 경우 선팽창 계수의 3배

  ⑧ 열전도율

     - 길이 1cm에 대하여 1℃의 온도차가 있을 때, 1㎠의 단위면적을 통하여 1초 사이에 전달되는 열량

     - 단위 : cal/hr cm ℃

     - 열전도율의 크기 : Ag〉Cu〉Pt〉Al

  ⑨ 전기전도율 : 전기 반 저항 정도(전도 효율)로 도전율이라고도 함.
     - 순수구리의 전기 전도율과의 비[%]를 나타낸다.

     - 도전율은 고유저항의 역수로 표현된다.
     - 전기전도율의 크기 : Ag〉Cu〉Au〉AI〉Mg〉Zn〉Ni〉Fe〉Pb〉Sb

   ⑩ 자성

     - 금속을 자장에 놓으면 자기 유도 현상에 의해 자기적 성질을 띄는 현상. 자석으로 자화되는 성질.

     - 강자성체 : 자성에 의해서 강하게 잡아당기는 물질(Fe, Ni, CO, 호이슬러 합금)

     - 상자성체 : 약하게 잡아당기는 물질(Sn, Pt, Mn, AI등)

     - 반자성체 : 같은 극이 생겨서 반발하는 물질(Bi, Sb, Au, Hg, Ag, Cu등)
   ⑪ 자경성

     - 담금질을 통해 마르텐사이트가 생겨서 경화되는 성질.
     - 자경성과 경화능은 다른 의미임. 자경성은 경화되는 정도를 말하며, 경화능은 얼마나 마르텐사이트화 되는지에 대한 정도를 뜻함.

     - 자경강 : 고온상태로부터 공기중에서 자연 냉각하는 것만으로 경도를 증가시키는 성질을 갖는 강으로 Cr, Ni, Mn 등을 다량 함유한 합금강이다. 공기 열처리강이라고도 한다.

 

2 화학적 성질

  ① 부식

     - 금속이 화학적 또는 전기 화학적인 작용에 의해서 비금속성 화합물을 만들어 점차 손실되어 가는 현상.

     - 이온화 경향이 큰 금속일수록 화합물이 되기 쉬워 부식이 잘된다.

     - 이온화 경향의 크기 : K〉Ba〉Ca〉Mg〉AI〉Mn〉Zn〉Cr〉Fe〉Co〉Ni〉Mo〉Sn〉Pb〉(H)〉Cu〉Hg> Ag〉Pt〉Au

  ② 내식성

     - 금속의 부식에 대한 저항력.

 

3 기계적 성질.

  ① 주조성

     - 가열을 통해 재료에 유동성을 증가시켜 주물로 형상화 할 수 있는 성질.

  ② 연신율

     - 재료에 하중을 가할때에 처음의 길이와 늘어난 길이와의 비율.

  ③ 항복점

     - 탄성거동이 멈추고 영구적인 변형이 발생하는 시점(하중)

  ③ 강도

     - 외력에 대한 재료단면에 작용하는 최대저항력.

     - 보통 인장강도를 뜻하며 굴곡강도, 전단 강도, 압축강도, 비틀림강도 등으로도 표현된다.

  ④ 경도

     - 단단한 물체에 대한 재료의 압입 변형 저항 정도.

     - HRC(로크웰 C스케일), HRB(로크웰 B스케일), HV(비커스경도), HB(브리넬경도) 등으로 경도를 수치화한다.

  ⑤ 인성

     - 충격에 대한 재료의 저항. 충격시험에서 재료의 시험편이 파단 될 때까지 재료가 에너지를 흡수 할수 있는 능력.

     - 인성이 크면 충격값이 크다. 즉 큰 충격을 흡수 할 수 있는 능력이 있는것.

  ⑥ 취성 : 재료가 잘 부서지거나 잘 깨지는 성질.

     - 취성이 있는 재료는 인장강도 이내의 하중조건에도 쉽게 파손될 수 있다.

     - 인성이 작은재료가 충격값이 작다.

  ⑦ 피로파괴

     - 작은 응력을 연속적이고 지속적인 하중를 받을 때 인장강도 이내의 조건에서도 재료가 파괴되는 현상.

  ⑧ 크리프

     - 금속이 고온에서 오랜 시간 외력을 받으면 시간의 경과함에 따라 서서히 그 변형이 증가하는 현상.

     - 일반적으로 천이->정상->가속 의 단계를 갖는다.

  ⑨ 연성

     - 가느다란 선으로 늘일 수 있는 성질.

     - 연성의 크기 : Au〉Ag〉AI〉Cu〉Pt〉Pb〉Zn〉Fe〉Ni

  ⑩ 전성 : 얇은 판으로 넓게 펼 수 있는 성질.

     - 전성의 크기 : Au〉Ag〉Pt〉AI〉Fe〉Ni〉Cu〉Zn

  ⑪ 가단성

     - 단조, 압연, 인발등에 의하여 형태를 변형시킬 수 있는 성질.