모설 데이

철계 합금은 구조용 금속으로서 널리 사용되고 있는 주철과 강이 포함되게 됩니다. 이러한 철과 강은 특성에 따라 여러 종류로 나뉘게 되는데, 미량의 합금 원소를 이용한 추가 합금은 입자 미세화, 석출 또는 고용체 효과 등으로 강화 효과를 보게 됩니다. 철과 강의 종류를 이야기 해보도록 하겠습니다. 그 전에 철-탄소의 상태도를 보도록 하시지요. 위의 상태도는 굉장히 필수적으로 눈에 익어야 할 상태도입니다. 철과 탄소의 함량, 온도에 따른 상의 모습을 볼 수가 있습니다. 상태도를 읽는 방법에 대해서는 블로그의 상평형도 분석 카테고리에서 포스팅 하였습니다. 먼저 주철은 2% 이상의 탄소와 1~3% 의 Si를 포함한 철을 의미합니다. 회주철은 박편 형태의 흑연을 함유하여 인장 응력에 의해 균열을 쉽게 야기합니다...

이번에는 금속의 강화 기구에 대해 알아보도록 하겠습니다. 금속 또는 합금의 항복강도는 전위 이동을 저지시킬 수 있는 장애물을 부여하여 증가시킬 수 있습니다. 장애물로는 전위 엉킴, 결정립 경계, 뒤틀어진 결정격자구조, 결정구조 내에 분산된 미세 입자 등이 있습니다. 먼저 냉간 가공은 금속을 실온에서 심하게 가공시키는 것으로, 고온에서가 아닌 상온이나 실온에서 가공을 시켜 압연이나 인발 등을 통해 가공을 시킬 수 있습니다. 고온에서 가공을 할 경우 전위 밀도가 증가하는 동시에 회복도 일어나기 때문에 다시 전위 밀도가 감소하게 됩니다. 즉 강도가 다시 약해지는 현상이 발생하는 것입니다. 냉간 가공은 전위 밀도를 증가시켜 항복 강도를 증가 시키고 연성을 떨어트립니다. 이때 연성이 너무 떨어지면, 다시 금속을 ..

공업 재료는 금속, 세라믹, 폴리머, 복합 재료 4가지로 나눌 수 있는데, 이러한 재료를 적절한 필요조건에 맞게 재료의 성분을 조절하거나, 공정을 거쳐 여러가지 재료의 특성을 조절해야 합니다. 항복, 파괴, 피로, 크리프에 대해 강도, 수명, 변형량 등을 조절해야 할 것입니다. 우선 합금의 가공에 대해 생각해 보도록 하겠습니다. 합금 조성이 주어졌을때 그 재료의 물성은 열처리, 변형, 주조, 등의 처리 공정의 영향을 받게 됩니다. 처리공정의 종류로는 주조공정, 소성가공 공정(변형공정), 절삭공정, 분말 공정이 있습니다. 1. 주조 공정은 용융 금속을 주형에 단순히 부어서 응고시 주형의 형상을 얻는 방법이고, 2. 절삭 공정은 말 그대로, 금속을 자르거나 깎는 공정을 의미합니다. 3. 분말 공정은 분말 야..

탄성 변형 - 고체내 원자들 간의 화학적 결합을 끊는 것이 아닌 당기는 변형으로, 원자간의 거리 변화가 재료 전체에 걸쳐 누적되어서 거시적으로 나타난 형태로, 힘을 제거하게 되면 원상태로 돌아오게 됩니다. 응력과 변형이 선형적인 관계를 가집니다. 원자간의 거리가 멀어지게 되면 인력이 발생, 가까워지면 척력이 발생합니다. 응력 \(\sigma\)=\(\frac{P}{A}\)이고 변형률 \(\epsilon\)=\(\frac{L-L_0}{L0}\) 소성 변형 - 소성변형은 탄성변형보다 더욱 강한 응력을 가해 원자간의 결합이 끊어지면서 생기는 변형입니다. 이 경우 응력이 제거되어도 원상태로 복구되지 않습니다. 화학결합이 공유결합이거나 부분 공유 결합인 비금속이나 화합물들은 방향성 결합으로 인해 전위 이동이 어렵..

결정내의 결함 -결정립 내에서 결정들은 완전하지 못합니다. 즉 결함이 존재하게 되는데, 결함의 종류에는 점결함,선결함,표면결함 등이 존재합니다. 이러한 결함들은 재료의 기계적 성질에 큰 영향을 미치게 됩니다. 점 결함 점 결함은 치환형 불순물, 침입형 불순물, 공공, 자기침입이 있습니다. 이것들은 각자 이름 그대로 이해할 수 있습니다. 즉, 치환형 불순물은 기존 결정 구조의 원자를 불순물 원자와 치환한 결함이고, 침입형 불순물은 기존 결정 구조 사이에 불순물이 끼여 들어간 형태입니다. 공공은 기존 결정구조에서 원자가 빠진 결함이고, 자기 침입은 보통 공공과 함께 짝지어 일어나는 형태인데, 공공에서 빠진 원자가 다른 위치에 끼여 들어가 있는 것을 의미합니다. https://new-material.tisto..