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전공 기본41

기계재료 (4) - 비철금속재료 - Mg 합금, Ni 합금, 저융점금속 합금 [Mg 합금] 마그네슘의 비중은 상온에서 1.74 이며 실용 금속 중 가장 가볍다. 마그네슘의 전기 및 열전도도는 구리 및 알루미늄에 비해 떨어지며 강도도 낮은 값을 나타낸다. 마그네슘 합금의 비중은 1.75~2이며, 인장강도는 150~340 MPa로 비강도(강도/비중)가 커 자동차, 항공기, 선박, 광학기계부품 등 경량의 부품이 요구되는 산업에서의 요구가 증대되고 있다. 마그네슘은 HCP 결정구조이나 상온에서 c/ 값이 1.624로 소성가공이 어렵다. 그러나 200℃ 이상에서는 연성이 증가하여 쉽게 변형된다. 가공용 마그네슘 합금은 주로 마그네슘에 알루미늄과 아연을 합금한 것이다. 알루미늄과 아연은 고용강화에 의해 마그네슘의 강도를 높여준다. 또한 알루미늄은 Mg17Al12 석출물을 형성하므로 시효석출.. 2022. 9. 1.
기계재료 (4) - 비철금속재료 - Al 합금 알루미늄은 가볍고(비중 2.7) 가공성, 내식성이 양호하며, 전기 및 열의 전도도가 높고 색도 아름답기 때문에 각종 공업용 및 생활용품으로 널리 사용되며, 금속재료 중 알루미늄 합금의 사용량은 철강재료 다음으로 많다. 알루미늄 합금은 다음 표에 나타낸 바와 같이 가공용 알루미늄 합금과 주물용 알루미늄 합금으로 대별할 수 있으며, 각각 열처리형 합금과 비열처리형 합금으로 분류할 수 있다. 가공용 합금 비열처리형 합금 순수 Al Al-Mn 계 Al-Si 계 Al-Mg 계 1000번대 3000번대 4000번대 5000번대 열처리형 합금 Al-Cu 계 Al-Mg-Si 계 Al-Zn 계 2000대 6000대 7000대 주물용 합금 비열처리형 합금 Al-Cu 계 Al-Mg 계 열처리형 합금 Al-Cu 계 Al-Si.. 2022. 9. 1.
기계재료 (4) - 비철금속재료 - Cu 합금 [비철금속재료] 비철금속재료란 철 이외의 금속과 철을 성분금속으로 하지 않는 합금을 의미하며, 기계재료로서 중요한 비철금속재료로는 Cu 합금, Al 합금, Mg 합금, Ti 합금, Ni 합금과 Pb 합금 등 저융점 합금 등을 들 수 있다. [Cu 합금] 다음 그림은 주요한 구리 합금인 Cu-Zn 계 합금, Cu-Sn계 합금 및 Cu-Al 합금의 상태도와 기계적 성질을 나타낸 것이다. 그림에서 보는 바와 같이 구리 합금은 α고용체의 영역이 넓으며, 대부분 α고용체 영역에서 사용되며 일부 α+β 영역에서 사용된다. 특히, Cu-Zn 계와 Cu-Al 계 합금은 고용량이 증가함에 따라 인장강도와 더불어 연신율도 증가하며 상온에서 가공성도 순구리보다 개선된다. [1] Cu-Zn 계 합금 그림 (a)에 나타낸 Cu.. 2022. 8. 30.
기계재료 (3) - 철강재료와 열처리 (4) [주철의 종류 및 특성] 주조용 금속재료는 크게 철계합금(ferrous alloys)과 비철계합금(nonferrous alloys)으로 나눌 수 있다. 철계합금으로는 백주철, 가단주철, 회주철, 구상흑연주철, 주강 등이 있으며, 비철합금으로는 동 합금, 알루미늄 합금, 마그네슘 합금, 기타 합금 등이 있다. 각 주물에 따라 재료의 조직이 크게 달라 기계적 성질에 큰 차이를 나타내므로 각 주물재료별 특성을 잘 이해하고 용도에 적합한 주물재료를 선택하여야 한다. 이 절에서는 주조용 금속재료로 널리 활용되고 있는 주철의 증류를 알아보고 제작과정, 조직, 기계적 성질, 용도 등에 관하여 설명한다. 일반적으로 주철은 탄소함유량이 약 2% 이상인 철과 탄소 그리고 다른 원소들의 합금을 말한다. Fe-Fe3C 평형상.. 2022. 8. 30.
기계재료 (3) - 철강재료와 열처리 (3) [TTT 선도] [1] 탄소강의 TTT 선도 열처리과정을 이해하는 데 유익하게 활용되는 또 하나의 선도는 TTT 선도(timetemperature-transformation curve)이다. 이것은 시간과 온도를 축으로 하는 반대수좌표계상에 상의 변화를 나타낸 것으로서 시간과 온도와 상변화와의 관계를 이해하는 데 아주 유용하다. 다음 그림은 탄소함유량이 0.77%인 탄소강의 TTT 선도를 보여준다. 그림의 가장 왼쪽 곡선은 상변태의 시작을, 가장 오른쪽 곡선은 상변태의 종료를 나타낸다. 이 선도에 앞에서 설명하였던 노랭, 공랭, 유랭, 수랭의 냉각곡선선도를 함께 표기하면 그림에서 1점쇄선으로 나타낸 것과 같이 되어 냉각속도가 조직에 미치는 영향을 쉽게 알아볼 수 있다. 그림의 P는 펄라이트 구간을 나타내.. 2022. 8. 28.
기계재료 (3) - 철강재료와 열처리 (2) [구상화 풀림 열처리] 펄라이트 조직을 가진 강을 공석변태온도보다 약간 낮은 온도에서 오랜 시간 동안 가열하면(예를 들면, 700℃에서 20시간 정도) 펄라이트 조직 내의 시멘타이트들이 서로 뭉쳐서 크고 둥근 형상의 시멘타이트를 형성하게 되는데 이러한 과정을 구상화 풀림이라고 한다. 이렇게 되면 조직은 페라이트 바탕에 크고 둥근 시멘타이트를 갖게 되므로 매우 연한 성질을 갖게 된다. 구상화된 조직이 갖는 경도는 약 150 BHN 정도이다. 다음 그림은 구상화된 조직을 갖는 탄소강의 조직사진이다. [마르텐사이트 변태] [1] 마르텐사이트 변태의 과정 오스테나이트 구역으로 가열된 강을 매우 빠른 냉각속도(예를 들면, 수랭과 같은)로 냉각시키면 오스테나이트 내에 고용되어 있던 탄소들이 석출되어 시멘타이트를 형.. 2022. 8. 28.

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