금[gold] 아름다운 황색을 띤 금속. 원소기호 Au, 원자번호 79, 원자량 197.0. 금은 부(富)로 중요시되고 국가나 개인의 최종적인 경제수단으로 보유되어 왔다. 현재 화폐로 보유되고 있는 금의 양은 약 62200톤으로, 이 중 반은 각국의 중앙은행이 보유하고 있다. 그리고 약 3만톤은 보식용(寶飾用)과 공업용에 쓰이고 있다. 금의 녹는점은 1063℃이고 끓는점은 2660 ℃, 밀도는 19.3g/cm3(20℃)이다. 금은 불활성으로 금색의 광택을 길게 유지하고 공기에 접촉해도 녹슬지 않는다. 또 극히 부드럽고 모든 금속 중에서 전연성이 가장 우수하다. 예를들면 1g의 순금을 머리카락 정도의 크기(60～80μm)로 하면 10m 이상이 되고, 10μm에서는 600m 이상으로 가공할 수 있다. 또 특..
구조재료[structural materials] 강도 등의 역학적 성질을 주로 필요로 하는 구조물의 구성재료. 금속재료와 비금속재료로 크게 분류되고, 비금속재료는 다시 무기재료와 유기고분자재료로 분류된다. 이들 종류가 다른 재료끼리를 조합한 구조재료도 존재한다. 금속재료로서는 철강재료, 알루미늄 및 알루미늄합금, 구리 및 구리합금, 티탄 및 티탄합금 등이 있다. 무기재료에는 유리, 세라믹스, 콘크리트가, 유기고분자재료에는 플라스틱, 목재, 고무가 있다. 금속재료는 제조, 가공이 비교적 쉽고 탄성계수, 강도가 일반적으로 크며 연성, 인성에 가장 우수하고 신뢰성에 풍부하다. 또 열전도도, 전기전도가 크다. 무기재료는 탄성계수, 강도가 높으나 연성, 인성에 열악하다. 녹는점은 금속재료보다 일반적으로 높고 내열..
구상흑연주철[spheroidal graphite cast iron] 주철중의 흑연을 구상화시킨 것으로 노듈라(nodular, 단괴상) 흑연주철이라고도 한다. 흑연이 구상화하고 있기 때문에 편상흑연(片狀黑鉛)의 노치효과에 따른 주철의 깨짐성이 없어지고, 기계적 성질이 뚜렷하게 향상되며 내마모성도 우수하다. 실린더라이너, 브레이크슈, 고급기계부품에 호적이다. 흑연의 구상화는 용선의 Mg, Ca, Ce 등의 처리에 의한 것으로 늘음이 상당히 있어 덕타일주철(ductile cast iron)이라고도 불리운다.
구상펄라이트[spheroidal pearlite] 펄라이트속의 시멘타이트가 구상화(球狀化)한 것. 가공 후 풀림하거나 반복가열 등으로 생기고 연화하여 가공성이 개선된다.
구리합금[copper alloy] 구리는 도전율 및 열전도율이 높고 전연성에 풍부하며 내식성이 양호하는 등의 우수한 특성이 있지만, 강도적으로는 낮으므로 강도나 경도를 개선하기 위해, 또 내식성, 내마모성 등의 특성을 더욱 향상시키기 위해 구리에 1종류 이상의 다른 원소를 가한 것이 구리합금이다. 공업적으로 쓰이고 있는 구리합금을 성분별로 분류하면 표와 같다. 이들 합금을 이용하여 압연, 압출, 인발 등의 가공에 따라 판, 봉, 선 등의 형상으로 한 신동품(伸銅品)과 주조에 의해 최종 형상에 가까운 제품으로 하는 주물이 제조된다. ①고동합금 구리의 도전율의 저하를 억제하고 연화온도를 상승시키기 위해 Cr, Zr, Ag, Sn을 첨가한 고동합금(高銅合金)과, 도전율은 저하하지만 Be, Ni-Si, Ti, ..
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.
