탄소(Carbon) 와 탄소강[carbon steel] 지표는 식물로 덮여 있고 동물이 생식하고 있다. 인류는 나무나 석탄, 석유, 천연가스를 연료로 하고 있다. 이들은 대부분이 탄소의 화합물인 유기물로서 그 종류는 300만 이상으로 알려지고 있다. 그러나 지각에 존재하는 탄소의 존재비율은 약 0.032%이다. 자연에 존재하는 탄소에는 다이아몬드와 흑연 및 무정형탄소의 세 동소체가 있다. 다이아몬드는 4개의 공유결합으로 탄소원자끼리 정사면체 모서리를 향해 3차원적으로 결합하고 있고, 자연계에 존재하는 물질 중에는 가장 단단하다. 그래서 암석 등의 절삭에 쓰이고 있다. 다이아몬드는 빛을 세게 굴절하고 다양한 빛으로 분해하여 아름답게 빛나므로 고대부터 장신구에 사용되어 왔다. 다이아몬드는 지하에 깊은 곳에서..
탄소강의 종류 및 용도 (1) 탄소강의 용도 탄소강에는 탄소량이 0.01%의 상당히 연한 강부터 1.7%의 고탄소의 경질강까지 있고 탄소함유량에 따라 그 용도도 매우 폭넓게 사용된다. 탄소량이 극히 적은 것(0.06~0.15% C)은 고온가공은 물론 상온가공도 용이해서 얇은 철판, 드럼통, 못, 철사 등 그용도는 다양하다. 탄소량이 중간 정도인 것은 제조도 용이하고 고온가공도 쉽고 강도도 점차 커지므로 구조용으로 많이 사용되고 있다. 또 탄소량이 많은 것은 경도가 커서 공구에 사용된다. 탄소강의 종류와 용도 종별 C (%) 인장강도 (N/㎟) 연신율 (%) 용도 예 극연강 연강 반경강 경강 최경강 0.15 이하 0.15~0.20 0.20~0.40 0.40~0.50 0.50~0.60 380 이하 370~4..
퀴리점[Curie point] 강자성체에 있어서 자발자화가 손실하는 온도를 퀴리점 또는 퀴리온도라고 한다. 강자성체, 페리자성체에서는 교환상호작용에 의해 원자자석이 배열하여 자발자화로서 자계(☞자기장)에 강하게 반응한다. 그러나 열진동에 의해 배열이 흐트러지면 자발자화의 세기가 감소한다. 온도가 상승하여 열진동이 높아지면 흐트러짐이 현저하게 되어 결국은 자발자화는 소실되어 상자성이 된다. 이와 같이 자기적으로 변태하는 온도를 퀴리점 또는 퀴리온도라고 한다. 페리자성체의 경우에는 넬점과 구별하는 경우가 있다. 큐니코[cunico] Cu-Ni-Co계의 영구자석. 냉간압연, 특히 와이어드로잉할 수 있으므로 자석박판, 자석선재로 이용된다. Cunico 1∶Ni21%, Co29%, Cu50%；잔류자속밀도 Br 0..
알루미늄과 스테인리스(STS/SUS)의 차이점 비교 우리가 흔히 접하게 되는 알루미늄과 스테인리스는 얼핏 외관 색상만 보면 차이를 잘 모를 수도 있다. 하지만 가장 큰 차이점으로 강도를 들 수 있는데 당연히 스테인리스가 알루미늄보다 딱딱하고 단단하다는 것을 누구나 잘 알고 있을 것이다. 스테인리스는 철에 크롬을 첨가한 합금으로 철보다도 강도가 높다고 한다. 그리고, 알루미늄이 스테인리스보다 녹슬기가 쉽다. 스테인리스스틸 또는 스테인리스강은 "녹슬지 않는 강" 불수강이라고 하는 것에 의미가 크다. 하짐ㄴ 스테인리스가 영구적으로 전혀 녹슬지 않는다는 것은 아니다. 스테인리스의 주 성분이 철이지만 크롬을 첨가하게 되면 표면에 산화막이 생성되어 녹이 스는 것을 방지해주기 때문인 것이다. 설계자가 선정하는 기계 ..
합금공구강(STD11)의 재료특성 및 용도와 기계적 특성 합금공구강은 KS에서는 STD/STS, JIS에서는 SKD/SKS로 기호를 규격화하여 사용하고 있다. 공구가 툴링(Tooling)이므로 합금공구강은 T자가 들어간 것 같고 일본어로 공구가 (코우쿠, KOKU)이므로 K자를 넣은 것 같다. STD11이라고 하는 재질은 합금공구강 중에서 냉간금형용을 의미하며, KS규격에서는 절삭공구용, 내충격공구강용, 냉간금형용, 열간금형용으로 구분하고 있다. ■ 냉간금형용의 화학성분 (KS D 3753) STD11의 특징과 용도 절삭 공구강용, 내충격 공구강용, 열간 금형용, 냉간 금형용을 주용도로 하고 있다. 스테인리스나 고경도 재료의 프레스형에 적합하다. 담금질 왜곡이 아주 작고 정밀 금형 재료에 적합하다. 담금..
1. 스테인리스(SUS)특징과 스테인리스(SUS) 가공 스테인리스(SUS)의 가장 큰 대표적인 특징은 내식성이 높고 녹이 잘 슬지 않는다는 것이다. 건축, 토목 분야에서는 구조물이나 건축물의 기초나 골격을 지지하는 높은 내구성의 스테인리스 철근으로부터, 바람이나 눈, 바닷물에 견디는 외장·지붕재의 얇은 판까지, 내식성이 높은 스테인리스(SUS)가 자주 사용 되었다. 또한 스테인리스는 내식성이 높다고 하는 특징 이외에도 강도면, 가공면에서도 특징이 있다. ● 내식성이 우수하다. 주성분은 철(Fe)로, 크롬을 첨가하면 표면에 부동태 피막이 생기는 데 이 때문에 녹스는 것을 방지하고 있다. 따라서 스테인리스 스틸 제품은 수명이 길고 복구 및 교체 빈도를 줄일 수 있다. 영원히 녹슬지 않는다고 할 수 있는 것은..
절삭가공 재료로 사용되고 있는 알루미늄은 거의 대부분이 다른 금속을 첨가한 합금이다. 그 이유는 알루미늄은 다른 금속에 비해서 가볍고 녹이 잘 슬지않는 특징을 갖는 반면에 재질이 연하고 손상되기 쉽기 때문에 그대로 사용하면 강도가 부족하기 때문이다. 이러한 문제를 해결하기 다른 금속을 부여하고 강도를 보완하여 사용한다. 알루미늄 합금에 함유하는 금속에 의해 번호가 정해져 있는데 그 중에서도 5000번계와 6000번계의 특징에 대해 기술한다. 알루미늄합금 5000번 계열의 특징 5000번계의 알루미늄 합금에는 마그네슘이 함유되어 있어 내식성과 강도가 우수하다. 또한 알루미늄 합금 중에서도 가공성이 우수한 재료이기 때문에 절삭 가공 재료로 가장 많이 사용된다. 주된 용도로는 건축 외장재, 차량, 선박용재, ..
인코넬(Inconel®)은 니켈을 주성분으로 해서 탄소, 철, 크롬 등을 첨가한 니켈합금으로 내열성, 내식성, 내산화성이 높고, 고온 환경하에서의 상황에 장시간 노출되어도 높은 강도를 유지한다. 따라서 다양한 가공 재료, 주물 재료로 사용된다. 인코넬은 내열성, 내식성 이외에도 우수한 특성이 있는데 인코넬은 고온 하에서의 상황에 장시간 노출되어도 높은 강도를 유지하는 한편 내산화성, 내 크리프에도 우수하다. 인코넬은 금속 재료 중에서도 가장 절삭 가공이 어려운 것 중 하나이다. 인코넬은 Special Metals Coporation(구, Internat iconal Nickel Company)의 상품명으로 니켈을 기준으로 철, 크롬, 니오브, 몰리브덴 등의 합금 원소량의 차이에 의해 600, 625, 7..
알루미늄의 특성과 종류 및 알루미늄 가공의 특징 1. 알루미늄의 특성 알루미늄은 일반적으로 가공이 쉽다고 알려져 있는데 금속 재료로서도 아주 뛰어난 특성을 가지고 있기 때문에, 우리의 실생활 속에서도 늘 접하게 되는 많은 알루미늄 제품이 존재하고 있다. 먼저 알루미늄이 어떤 특성을 가진 금속인지를 이해해보도록 하자. 1) 매우 가볍다 알루미늄은 비중이 2.7로 매우 가벼운 금속이다. 철의 비중은 7.8, 구리의 비중은 8.9인데 철이나 구리에 비해 알루미늄은 약 1/3의 무게 이다. 알루미늄의 가벼움을 최대한 살린 제품으로 대표적인 것이 바로 스마트 폰을 들 수 있다. 스마트폰의 바디는 알루미늄으로 만들어진 것이 많아, 가볍기 때문에 쉽게 들고 다닐 수 있는 일이 가능하게 되었다. 그 밖에도 자동차나 비..
몰리브덴(몰리브데넘, Mo)의 특징 몰리브덴(몰리브데넘, Mo)은 융점(융해점, 녹는점)이 아주 높은 금속이며, 은백색의 단단한 금속으로 알루미늄이나 스테인리스와 유사한 희귀 금속의 한 종류이다. 철강용 첨가제로 사용되는 경우도 있고, 몰리브덴을 첨가한 스테인리스강도 있다. 몰리브덴이 첨가된 금속은 경도와 내충격성이 향상된다. 그리고, 가공용 소재로 순(純, 순수한) 몰리브덴이 사용되는 경우도 있다. 순수 몰리브덴은 몰리브덴의 함유율이 99.9%~99.99%의 순도가 높은 것을 말하는데 여기서는 몰리브덴의 특징을 설명한다. 몰리브덴의 비중은 10.28, 융점은 2620℃, 비등점은 4650℃(참고치) 정도인데 조금씩 다른 시험 결과도 보고되고 있으므로, 어디까지나 참고치로 이해하면 된다. 금속 중 5번째..
침탄강(浸炭鋼) 침탄 탄소강은 일반적으로 침탄처리 후, 저온에서 담금질(퀜칭)-템퍼링(뜨임)한 후, 부품의 중심은 충분한 강도와 인성을 갖춘 저탄소 마르텐사이트이며, 표면은 단단하고 내마모성을 지닌 템퍼링 마르텐사이트와 일정량의 미세 탄화물이다. 구조. 자동차 및 트랙터 변속기 기어, 내 담금질 엔진 캠 및 피스톤 핀과 같은 높은 표면 경도와 내마모성을 요구하는 구조 부품은 강한 충격 및 마모 조건 하에서 작동하지만 코어 요구 사항은 더 높은 강도와 인성을 갖추고 있다. 침탄 담금질과 저온 담금질에 의한 저탄소강에 적합한 부품의 중심은 높은 인성과 충분한 강도를 확보하기 위해 저탄소강의 담금질 조직이며 표면(특정 깊이)은 고탄소로 함량 (0.85 % ~ 1.05 %), 담금질 후 높은 경도 (HRC>..
기계구조용탄소강 강재의 일종 SM45C는 일반 기계부품에 사용되는 대중적인 재료로 철과 탄소의 합금이다. KS규격에서는 기계구조용탄소강 강재로 명치하고 있으며 SM45C에서 C는 탄소(Carbon), 숫자 45는 탄소함유량 0.45%(0.42~0.48의 중간값 또는 0.45의 전후)를 의미한다. 탄소량이 많아지면 강도(항복응력)가 향상되지만 반대로 인성(내충격성)이 떨어지는 경향이 있다. 열처리를 함으로써 기계가공하기 쉬운 경도로 하거나 인성을 제어하는 것이 가능하다. 기계구조용탄소강으로 대표적인 것으로 탄소량이 적은 순서로 SM10C, SM15C, SM25C, SM30C, SM35C, SM45C, SM50C, 3M55C 등이 있다. 기계 구조용 탄소 강재 KS D 3752 : 2007 Carbon st..
