재질 탄성계수〔kg/cm3〕 영율(신장의 탄성률) 파단응력〔kg/mm2〕 푸아송비 ν 항복점 횡(G) 종(E) 인장 압축 전단 (Kg/mm2) SS400 7.9 20.6 41 0.3 24 S20C 8.1 20.5 41 0.3 25 S45C 8.1 20.5 58 0.3 35 70 0.3 50 SCM440 - - 100 85 SGP 20.6 30 - STK400 41 25 SPCC 20.6 28 - SUS304 7 19 53 0.3 21 SUS430 7 19 46 0.3 21 주강 8.3 21.5 53 53 53 0.28~0.3 - 주철 5.3 9.5 18 75 75 0.2~0.29 - 니켈강(Ni 2~3%) 8.4 20.9 60 60 60 - - 동 4.7 12.5 20 30 30 0.34 - 인청동 4...
원소기호 원소명 융점(℃) 금속 도는 합금 이용 부문 중요한 용도 B 붕소 2400 열중성자 흡수 크고, 강의 경화능 크다. 원자로 제어, 차폐재 합금 원소(Fe 및 Al용) Ba 바리움 710 합금용 합금 원소(Pb 합금) Be 베리리움 1284 열중성자 흡수 작고, 산란이 크다. 원자로 반사체 및 연료의 피복재, 합금원소(Cu, Al, Mg 등 합금) Bi 비스머스 271 저융점 합금, 전자공업용 합금 액체 금속, 반도체, 자석, 합금 Ca 칼르시움 850 합금용 Pb, 합금 Cd 카드미움 321 열중성자 흡수성 크다. 원자로 제어재, Cu, Al 합금 및 도금용 Ce 세륨 600±50 합금용 발화 합금 Co 코발트 1495 고융점 원소 및 합금 내열 합금, 강철 합금, 세라믹 Ca 칼륨 29.78 ..
합금강(特殊鋼, Alloy steel, Special steel) [1] 합금강의 일반적인 성질 1) 합금강의 성질 개선 ① 기계적 성질 향상, 내식성, 내마멸성의 증대 및 담금질성 향상시킨다. ② 단접 및 용접이 용이하며, 전자기적 성질의 변화, 결정입도의 성장 방지한다. ③ Austenite의 입자 조정, 변태속도의 변화, 소성가공성을 개량한다. 2) 합금강의 장점 ① 인장강도, 경도, 강인성, 피로한도 등 기계적 성질이 개선된다. ② 내식성, 내마멸성, 내고온산화성 개선 및 고온에서 기계적 성질 저하를 방지한다. ③ 결정입자 성장을 방지하고 강의 경화능을 증가시킨다. ④ 열팽창을 적게 하고 보자력을 크게 하며 전기저항을 증대시킨다. ⑤ 담금질효과의 증대 및 담금질경도 저하를 방지한다. ⑥ 열처리 후..
주철[cast iron] 철-탄소계의 상태도로 표현하면 탄소*를 2.0% 이상 함유하는 철합금을 주철이라고 하고, 이것 이하인 탄소함유량의 철합금을 강(鋼)이라고 한다. 즉 탄소함유량에 강과 주철의 경계가 있다. 이 2.0%라는 값은 오스테나이트* 속에 대한 탄소의 용해도한(溶解度限)이다. 따라서 이것 이상으로 탄소가 용융철에 녹게되면 응고시에 흑연을 정출할 수 있다. 단순히 고려하면 일반적인 화학조성의 주철은 강의 기지 속에 흑연이 체적률에서 10% 정도 존재하는 재료라고 할 수 있다. 물론 흑연이 전혀 정출하지 않고 탄소가 시멘타이트* (Fe3C)의 형태를 취하는 백색주철도 존재한다. 본래 주철은 강의 기지에 흑연이 함유된 재료로서 그 분류는 흑연의 형상과 기지조직(매트릭스)의 양면으로 이루어지는 것..
1. 열처리 종류 철강 재료는 같은 성분이라도 열처리 방법에 따라 조직이 크게 달라질 수 있다. 따라서 열처리를 알맞게 하면 필요에 따라 철강 재료의 기계적 성질과 그 밖의 성질을 변화시켜 사용 용도에 따라 효과적으로 이용할 수 있다. 열처리는 이와 같이 재료에 특별한 성질을 부여하는 것이라 정의할 수 있으며 다음과 같이 분류한다. ① 계단 열처리(interrupted heat treatment) ② 항온 열처리(isothermal heat treatment) ③ 연속 냉각 열처리(continuous cooling heat treatment) ④ 표면 경화 열처리(surface hardening heat treatment) 이중 기어를 열처리하는데 주로 쓰이는 계단 열처리와 표면 경화 열처리에 대해서만 ..
1. 물리적 성질 [1] 금속과 합금의 색 순금속은 특이한 색깔을 띠고 있으나, 일반적으로 순금속은 흰색 계통의 것이 많고 합금은 성분 금속에 따라 다르다. 금속의 색깔을 탈색하는 힘이 큰 것으로부터 작은 순서로 들면 다음과 같다. Sn → Ni → Al → Mn → Fe → Cu → Zn → Pt → Ag → Au [2] 비 중 일반적으로 액체나 고체는 4℃의 물 1cm3를 1g으로 하고 이것을 표준으로 한다. 즉 어떤 물체의 무게가 그와 같은 부피의 물 무게와의 비를 말하며, 금속의 비중은 최소 0.53(Li)부터 최고 22.5(Ir)까지 있고, 단조한 것이 주조한 것보다 일반적으로 비중이 크다. 비중 4.5를 기준하여 4.5이하의 것을 경금속, 그 이상의 것을 중금속이라 한다. [3] 용해온도와 용..
순 철 탄소의 함유량이 0～0.025% 정도이므로 연하고 전연성이 풍부하여 기계재료로는 거의 쓰이지 않으나 전기재료로 많이 사용된다. [1] 순철의 변태 (1) A2점 : α철의 자기변태(768℃), 강자성체 ⇄ 상자성체 (2) A3점 : α철(체심입방격자) ⇄ γ철(면심입방격자)의 변태(912℃) 동소변태 (3) A4점 : γ철(면심입방격자) ⇄ δ철(체심입방격자)의 변태(1394℃) 동소변태 [2] 조직과 성질 (1) 물리적 성질 ① 비중 : 7.876 ② 용융점 : 1,538℃ ③ 용해 숨은열 : 65.0 Cal/g ④ 선팽창률(20℃) : 11.7×10－6 ⑤ 비열(20℃) : 0.11 Cal/g ⑥ 열전도율(20℃) : 0.8 Cal/cm․sec․℃ ⑦ 비저항 : 10×10－6Ω/cm (2) 순..
1. 탄 소 강(Carbon steel) [1] 철과 강의 분류 (1) 순철 : 대체로 탄소가 0.0218% 이하여서 열처리로써 임의로 단단히 할 수 없는 철. (2) 강 : 적열 상태에서는 가단성을 가져, 이것을 서냉하면 연하게 되고, 급랭하면 단단해지는 것(탄소함량 2.11% 이하의 철－탄소계 합금) (3) 주철 : 용융상태에서 주조할 수 있고 메짐이 커서 단련이 안 된다.(탄소함량이 2.11%이상의 철－탄소계 합금) ∙탄소 함유량에 따라 철강을 분류하면 (1) 강 철 ① 아공석강 : 0.02～0.77%C(α고용체＋펄라이트) ② 공석강 : 0.77%C(α고용체＋Fe3C＝펄라이트) ③ 과공석강 : 0.77～2.11%C(펄라이트＋Fe3C) (2) 선 철 ① 아공정 주철 : 2.11～4.3%C(γ고용체＋레..
스테인리스강은 철강의 초대 결점인 녹 발생을 방지하기 위해 표층부에 부동태를 형성해서 녹슬지 않는 성질을 갖는 강으로, 주성분으로서 Cr을 함유하는 특수강이라고 정의하고 있다. 그러나 넓은 의미로는 합금 원소량 5%이상의 내식(耐蝕), 내산(耐酸), 내산화(耐酸化) 또는 내열성(耐熱性)을 갖는 합금강을 총칭하는 경우도 있다. 또 일반적으로는 13Cr강, 18Cr강, 18-8(Cr-Ni)강으로 불리워지는 것이 스테인리스강의 대표적인 강종이다. 스테인리스강(Stainless steel)의 발달과정을 보면 스테인리스강 연구의 역사는 1820년대에 M.FARADAY(영국), M.BERTHIER(프랑스) 등의 고Cr강 연구 끝에 발달되었지만 현재의 Cr계 스테인리스강의 기초로 된 고Cr 강의 내식성의 발견은 19..
기계구조용강의 제성질에 미치는 각종 원소의 영향 1) 탄소(C) : 오스테나이트(Austenite)에 고용(固溶)하여 담금질 때 마르텐사이트(Martensite)를 생성시키며 탄소량의 증대와 함께 마르텐사이트(Martensite)의 왜곡률(歪曲率)을 상승시키며 담금질 경도를 증가시킨다. Fe, Cr, Mo, V등과 탄화물을 만들어 강도를 증가시킨다. 탄소량의 증가와 함께 인장강도는 증가하나 용융점은 내려간다. 2) 규소(Si) : 용강 중의 규소 산화물은 Mn 산화물 등과 결합하여 부상탈이(浮上脫離)가 용이하므로 탈산제(脫酸剤)로서 가장 유효하다. 훼라이트상(Ferrite相)을 강화하여 300℃ 이하의 뜨임저항성을 크게 하나 2%이상 첨가하면 소성가공성을 해치므로 첨가에 한계가 있다. 3) 망간(Mn) ..
재료명칭 KS 재료기호 JIS 재료기호 인장강도 N/㎟ 신장 % 이상 압축 % 이상 경도 HB 특징과 열처리 및 용도 예 기계구조용 탄소강 SM 15CK S15CK 490 이상 20 50 143~235 저탄소강, 침탄 열처리로 고강도 SM 45C S45C 690 이상 17 45 201~269 가장 일반적인 중탄소강 조질 및 고주파 열처리 기계구조용 합금강 SCM 435 SCM 435 930 이상 15 50 269~331 중탄소 합금강(C함유량 0.3~0.7%) 조질 및 고주파 열처리 고강도(굽힘강도/치면강도) SCM 440 SCM 440 980 이상 12 45 285~352 SNCM 439 SNCM 439 980 이상 16 45 293~352 SCr 415 SCr 415 780 이상 15 40 217~3..
(1) 강 도(strength) 재료에 외력을 작용시키면 변형되거나 파괴되는데 이 외력에 대해 재료단면에 작용하는 최대 저항력을 말하며 인장강도(tensile strength), 굴곡강도(bending strength), 전단강도(shearing strength), 압축강도(compression strength), 비틀림 강도(torsion strength) 등이 있다. (2) 경 도(hardness) 한 물체에 대한 경도는 이것을 다른 물체로 눌렀을 때에 그 물체의 변형에 대한 저항력의 크기로 측정한다. 재료에 변형저항의 대소를 표시하는 점에서는 인장강도와 관련성이 있다. (3) 인 성(toughness) 충격에 대한 재료의 저항, 즉 굽힘이나 비틀림 작용을 반복하여 가할 때 이 외력에 저항하는 성질이..
