고장력강[high tensile strength steel] 인장강도 50kgf/mm2(490MPa) 이상, 항복점 30kgf/mm2(294MPa) 이상으로 용접성, 노치인성 등에 우수한 탄소량이 0.2% 이하인 구조용강. 고항장력강 또는 통칭 하이텐이라고도 불리운다. 고장력강 중에서 인장강도가 50～60kgf/mm2인 탄소강은 보통강으로, 그 이외의 탄소강 및 합금강은 특수강으로 분류된다. 후자는 저합금고장력강이라고도 불리운다. 장대교(長大橋) 등의 대형구조물에서는 대형화에 따르는 과중화경감을 위해 자동차, 선박 등에 경량화에 따른 성에너지, 환경오염저감을 위해 사용량이 증가하고 있다. 강도레벨, 용도 등에 따라 50kgf/mm2급, 60kgf/mm2급, 70kgf/mm2급, 80kgf/mm2급, 10..
고인화[toughning] 물체가 하중상태에서 급격히 파괴하지 않는 성질, 즉 물체에 인성을 부여하는 것. 물체에 외력이 작용하여 붕괴될 때 외력의 작용이 약해지지 않고 그 과정이 진행하면 물체 파편의 비산이나 붕괴의 대규모인 계속을 초래한다. 예를들면 강은 저온이 되면 파괴에 대한 에너지 소비가 극히 작아지므로 용접해서 일체화하여 건조한 배가 일순간에 두 개로 분리되어 침몰한다고 하는 사고가 용접기술이 조선에 채용되었을 때 다수 발생했다. 파괴에 대한 에너지소비를 높게 하는 재질의 개선이 고인화(高靭化)이다. 파괴는 외력의 증가를 필요로 하지 않는 균열의 전파․진전 즉 균열의 불안정성장을 수반하므로 균열의 핵의 크기를 정하는 조직을 미세화하는, 또는 균열의 진전에 대해 파면의 면적이 커지는 지그재그의 ..
고인함유Ni-P도금[higher P nickel plating] 니켈의 무전해도금에서는 하이포아인산나트륨을 환원제로 사용하기 때문에, 석출한 니켈에 P(3～15%)가 포함된다. 석출한 도금막은 핀홀도 적고 비정질로 내식성이 높다. 또 P를 포함하지 않는 전기도금니켈에 비해 경도가 높고 내마모성에 우수하다.
고융점금속간화합물[refractory intermetallic compound] 녹는점이 높은 금속간화합물로서는 Mo Si3(녹는점 2030℃), Nb3Al(1960), Fe2Ti (1530), FeCr(1520), Fe36Cr12Mo10(1490), Fe7Mo6(1480), Ni3Ti(1395) 등이 있는데, 실용적으로 큰 관심을 모은 것은 초고속비행체의 기체나 엔진재료로서 고온강도를 가진 금속간화합물이다. 그 중에서도 가장 주목받고 있는 것은 Ni3Al(1378)이다. 이 재료는 압축강도가 600℃ 부근에서 최대를 나타내는 특이한 성질(강도의 역온도의존성)을 가지고, B(붕소)를 미량 첨가함으로써 입계균열이 방지되고 상온에서도 연성을 나타나게 된다. 여기에 Zr, Cr 등을 첨가한 재료가 실(實)내용..
고융점금속[refractory metal] 엄밀한 정의는 없으나 철의 녹는점(1538℃)보다 높은 녹는점을 가진 금속인 것을 말한다. 이전은 분말야금법으로 밖에 성형가공할 수 없었으나 아크용접법이나 전자빔용해법이 개발되어 용해가 가능하게 되고, 대형 전신재의 제조가 가능해짐으로써 재료로서의 용도가 넓어졌다. 주요 고융점금속의 녹는점을 열기하면 티탄 1668℃, 지르코늄 1857℃ 크롬 1863℃, 바나듐 1910℃ 하프늄 2231℃, 니오브 2468℃ 몰리브덴 2622℃, 탄탈 2990℃ 텅스텐 3422℃ 이다. 그 밖의 고융점금속에 다음과 같은 금속이 있다. 주요한 용도를 이하에 나타낸다. 티탄∶화학공업용 내식재료(합금) 등. 크롬∶X선의 타깃, 내열재료(합금). 지르코늄∶화학공업용 내식재료. Sn 등..
고용체[solid solution] 두 개 이상의 원자가 고체 내에 서로 섞여서 하나의 상으로 되어 있는 상태. 일반적으로는 합금을 의미하지만 무기염, 분자성 유기화합물에도 고용체는 존재한다. 한쪽의 농도가 작은 경우에는 용액과 마찬가지로 용매(금속)원자, 용질원자가 정의된다. 용질원자의 농도가 낮고 용매원자의 순물질과 같은 결정구조를 가지고 있는 것을 1차고용체라고 한다. 대부분 용질원자의 농도가 커지면 결정구조가 변하거나(2차고용체라고 하는 경우도 있음) 금속간화합물이 나타나기도 한다. 전농도 범위에 걸쳐서 결정구조가 변하지 않고 고용체인 것을 전율고용체라고 한다. 용질원자가 용매원자와 치환되고 같은 격자위치를 차지하고 있는 것을 치환형고용체, 용매원자의 격자간에 있는 것을 침입형고용체라고 한다. 치..
고용강화[solid solution strengthening] 순금속과 대비하여 합금원소를 가하여 고용체로 하는 것에 따른 강화. 고용체경화라고도 한다. 용질원자의 존재에 따라 격자 및 전자분포의 흐트러짐이 생기고 전위의 운동이 방해되어 강화․경화가 생긴다.
일반적으로 고온에서 연성이 저하하여 균열이 생기는 것. 취성이라고는 하지만 입계연성파괴가 많다. 열간취성(hot shortness)으로 불리우는 경우도 있다. 고온취성․열간취성이라는 말은 다시 백열취성(>1100℃), 적열취성(～1000℃)을 포함하는 경우와 각각 구별하고 있는 경우가 있다(청열취성은 약간 다르다). 고온취성의 원인은 여러 온도범위에서 다음과 같이 생각할 수 있다. ①녹는점 근방에서는 수지상정간이나 결정립계에 잔존 또는 석출한 FeS나 Cu 등이 연성을 저하시킨다. ②1000℃ 전후의 오스테나이트 영역에서는 MnS, AlN, NbC 등의 황화물, 질화물, 탄화물 등의 입계석출에 의한 취화가 일어난다(적열취성). ③α+γ 2상영역에서는 오스테나이트입계의 페라이트로의 응력집중 또는 오스테나이..
고온초전도[high critical temperature superconduction, HiTc] 초전도현상은 그 산업적 응용을 사이에 둔 최대의 문제점이 극저온으로 냉각하지 않으면 안되었다. 그리고 보다 고온에서 초전도가 되는 재료의 발견이 계속되어 왔다. 그러나 1911년 수은에 대해 초전도가 발견된 것은 겨우 20K(Nb3Ge)뿐이었다. 그런데 1986년에 IBM 취리히연구소의 베드놀츠와 뮐러에 의해 30K의 (La1-x Bax)2CuO4가 발견되는 것이나, 산화물계의 연구가 격렬한 경쟁을 수반하여 정력적으로 이루어지는데 사실 임계온도의 향상은 대단한 것이었다. 1977년의 도달점은 Hg Ba2Ca2Cu3Oy인 135K이다(상압). 이들 산화물고온초전도체 구조의 특징은 CuO2가 2차원적으로 확대되..
고온부식[high temperature corrosion] 금속․합금이 고온도에서 사용될 때 생기는 부식*을 말한다. 환경이 청정공기 또는 순산소일 때는 산소에 의한 산화반응이 생기는데, 이것을 고온산화라고 불리운다. 한쪽 연료에 들어있는 미량성분이 연소회(燃燒灰)로서 장치재료의 고온부에 용융부착하고, 이 부분에서 심한 부식을 생성하는 것이 경험되고 있다. 또 연소가스에는 산소 이외에도 SOx, NOx, CO/CO2, H2O, 할로겐화합물 등 다양한 성분이 포함되고, 이들 성분에 따라 금속․합금은 단순한 조성의 공기나 산소 중의 고온산화에 비해 훨씬 심한 부식을 일으킨다. 이러한 고온의 용융염이나 복합가스 분위기 속에서 생기는 금속․합금의 부식을 고온부식으로 부르고 있다. 고온부식에서는 연료 중에 들어있..
