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..
스테인리스강은 철강의 최대 결점인 녹발생을 방지하기 위하여 표층부에 부동태를 형성해서 녹슬지 않는 성질을 갖는 강으로서, 주성분으로 Cr을 함유하는 특수강으로 정의하며 표면이 미려하고 청결감이 좋아 안정된 분위기를 느끼게 하며 또한 그 표면처리 가공은 경면(거울면) 상태로부터 무광택, Hair Line, Etching(부식에 의한), 화학착색등 여러 모양으로 표면가공이 가능하다. 내식성이 우수하고, 내마모성이 높으며 기계적 성질이 좋다. 또한 강도가 크고 저온 특성이 우수하며 내화 및 내열성(고온강도)이 크다. 스테인레스강은 크게 4가지로 분류가 되는데 페라이트계, 오스테나이트계, 마르텐사이트계, 석출경화계로 구분이된다. 합금성분의 차이로 단가의 차이가 나며 이중 석출경화계가 가장 비싸다. 페라이트계의 ..
알루미늄 합금은 열처리에 의한 경화 여부에 기준을 두어 구분하고 있다. 비열처리 알루미늄 합금의 강도는 실리콘(Si), 철(Fe), 망간(Mn), 마그네슘(Mg) 등의 원소에 의한 고용 강화 혹은 분산 강화에 의해 결정된다. 1XXX, 3XXX, 4XXX, 5XXX 계열에 속하는 금속들이다. 근본적으로 석출물에 의해서 경화하는 조직상의 특성을 가지고 있기에 열처리에 의해 경화하지 않는다. 비열처리 알루미늄 합금을 용융 용접하게 되면 열영향부의 강도가 저하한다. 구리(Cu), 망간(Mn), 아연(Zn), 규소(Si) 등의 원소는 알루미늄 합금의 온도가 올라갈수록 고용도가 높아진다. 따라서 열처리에 의해서 이들 합금 원소의 석출과 고용화에 의한 경화를 이룰 수 있다. 이러한 의미에서 이들 합금 원소가 첨가된..
동(Cu)은 옛날부터 사용되어 오던 금속으로, 열 및 전기의 전도율이 좋으며, 아름답고 내식성 또한 우수하며 연신성이 풍부해서 전선이나 전기 기계 기구등의 도전재료로 널리 사용되고 있다. 황동은 일반적으로 眞鍮라고 부르고, Cu와 Zn을 주성분으로 한 동합금으로서 미량의 다른 원소를 함유한 특수 황동도 있다. 황동은 주조, 가공이 용이하고 기계적 성질이 좋고, 아름다운 색과 광택을 가지며 가격이 저렴하기 때문에 기계기구, 창틀, 선풍기의 base, 기타 미술품 등에 쓰인다. 황동의 종류에는 Tambac, 7 3 황동, 6 4 황동, 주물용 황동이 있으며 아연(Zn)의 함유량에 따라 분류된다. 청동(靑銅)은 Cu와 Sn으로 된 합금으로 가장 오래 전부터 사용되어 왔고, 검(劍), 장신구 등으로 쓰이며, 1..
비커스 경 도 브리넬 경도 (10mm구, 300kg) 로크웰 경도 표면-로크웰 경도 쇼-어 경 도 인장 강도 (kg/mm2) 표준구 Hultgren 구 텅스텐 카바이드 구 A 60kg, 다이아몬드 각추 B 100kg, 1/16 in 강구 C 150kg, 다이아몬드 각추 D 100kg, 다이아몬드 각추 15-N 15kg 30- 30kg 45-N 45kg 410 400 390 380 370 360 350 340 330 320 310 300 295 290 285 280 275 270 265 260 255 250 245 240 230 220 210 200 190 180 170 160 150 140 130 120 110 100 950 90 85 388 379 369 360 350 341 331 322 313 30..
원소명 원소기호 밀도(20℃) g/cm3 kg/cm3 아연 Zn 7.133(25℃) 0.007133 알루미늄 Al 2.699 0.002699 안티몬 Sb 6.62 0.00662 유황 S 2.07 0.00207 이테류븀 Yb 6.96 0.00696 이트륨 Y 4.47 0.00447 이리듐 Ir 22.5 0.0225 인듐 In 7.31 0.00731 우란 U 19.07 0.01907 염소 Cl 3.214 X 10-3 0.000003214 카드뮴 Cd 8.65 0.00865 칼륨 K 0.86 0.00086 칼슘 Ca 1.55 0.00155 금 Au 19.32 0.01932 은 Ag 1049 1.049 크롬 Cr 7.19 0.00719 규소 Si 2.33(25℃) 0.00000233 게르마늄 Ge 5.323(2..
기계산업과 희소금속 (1) 희소금속의 국내외 수요 현황과 산업 동향 - 공급불안과 수요팽창에 자원확보·저감기술·대체기술개발에 주력 희소성, 공급 위험성 있는 금속들 자원 빈국인 한국의 광물자원 자급률은 매우 낮은 수준으로 금속광물 특히, 희소금속은 수요의 대부분을 수입에 의존한다. 는 희소금속에 대해 정의하기를, ① 지각 내에 존재량 자체가 적거나 경제성 있는 추출이 어려운 금속자원 중 현재 산업적 수요가 있고 향후 수요 신장이 예상되는 금속원소, ② 극소수의 국가에 매장과 생산이 편재되어 있거나 특정국에서 전량을 수입해 공급에 위험성이 있는 금속원소로 정의한다. 각 국가마다 또는 시대마다 희소금속을 분류하는 기준은 다른데, 한국은 현재 수요가 있는 것과 향후 기술혁신에 수반에 새로운 공업용 수요가 예측..
기계산업과 희소금속 (2) 기계산업에 쓰이는 주요 희소금속 국내 산업 현황 - 공작기계, 절삭공구, 금형재, 차 부품에 필수적인 금속들 자원 매장량이 한정돼 있고 그 매장도 일정 지역에 편중되어 있어 수급의 불균형이 큰데도 수요가 늘고 있는 희소금속은 그것의 확보부터가 비상이다. 기계산업에 있어서도 기계 구조용으로, 모터 같은 부품으로, 절삭공구로 현재까지 쓰임새가 크거나 향후에도 사용이 확대할 것이 분명해진 만큼 희소금속의 확보와 관리, 저감기술 같은 기술개발이 절실해 졌다. 기계산업에서 희소금속의 쓰임새가 많지만, 대개 이것이 어디에 어느만큼 쓰이는지는 관심이 적다. 공급이 한정되어 있다는 생각을 배제했기 때문일텐데, 최근 ‘자원 무기화’라는 이슈를 좀 자세히 들여다보면 희소금속을 확보하는 문제, 그..
희소금속에 관한 최근의 이슈들 - 중국에서 열린 ‘2011 희소금속 컨퍼런스’의 내용 최근 희소금속과 관련한 국내외 정보 교류 고장력강, 고속도강, 내열강 등 고기능화한 철강은 니켈, 크롬, 텅스텐, 코발트, 몰리브덴, 망간, 바나듐 등 희소금속을 첨가하여 만들어진다. 이들은 초경합금 공구의 제작에도 사용한다. 그런데 최근 원자재 가격변동성이 국내 산업에 위험요인으로 작용하고, 미래 자원의 비축과 개발의 중요성이 대두됨에 따라 이를 위한 정보교류의 필요성이 확대되기에 이르렀다. 마침 지난 9월 중국에서 ‘Minor Metal 2011 Conferences’가 열려 희소금속 시장 상황 등 정보교류가 이루어졌다. 희소금속 공급 문제의 중심에 있는 중국은 ‘희소금속을 비롯한 자원시장에서 중국은 공급자 역할을 ..
