챕터1. 기계재료의 개요

1. 기계재료는 금속재료(철강재료,비철금속재료)와 비금속재료(무기질재료,유기질재료)로 구분된다.

 

2. 금속(=순금속)의 특징

 - 상온에서 고체(단, 수은(Hg)은 예외이며 상온에서 유일하게 액체), 고체상태에서 결정구조 가짐.

 - 전성 및 연성이 풍부하여 가공하기 쉬움.

 - 금속특유의 광택을 지니며 빛을 잘 반사.

 - 열과 전기의 양도체

 - 비중과 경도가 크며, 용융점이 높다.

 

3. 합금의 특징

 - 강도, 경도는 크고 연성, 전성은 작다.

 - 용융점이 낮다.

 - 전기전도율 및 열전도율이 낮다.

 - 담금질 효과가 크다.

 

4. 금속재료의 성질

 (1)물리적 성질 : 비중, 용융점, 용해잠열, 비열, 열팽창계수, 열전도율, 전기전도율, 자성

 (2)기계적 성질 : 강도, 경도, 인성, 취성, 피로, 크리프, 연성, 전성, 연신율, 항복점

 (3)화학적 성질 : 부식, 내식성, 내열성

 (4)가공상 성질 : 주조성, 소성, 용접성, 절삭성

 

5. 금속의 결정격자

 - 체심입방격자(BCC) : 각 모서리에 한개씩의 원자와 중심에 한개의 원자 존재 (배위수 8개, 격자내 원자수 2개)

 - 면심입방격자(FCC) : 각 모서리와 면의 중심에 한개씩의 원자가 존재 (배위수 12개, 격자내 원자수 4개)

 - 조밀입방격자(HCP) : 정육각기둥의 꼭지점과 상하면 중심, 6개의 정삼각기둥 중 한개씩 띄어서 삼각기둥 중심에

                             한개씩 원자가 존재 (배위수 12개, 격자내 원자수 2개)

 원소 암기법

 - 체심입방격자 : 나리타공항에 모스크바 모자를 쓴 아델이 BC카드선전한다

                       Na,Li,Ta, Mo,W,Cr,V, 알파,델타철 BCC

 - 면심입방격자 : 은구금알, 코카콜라 남니?

                       Ag,Cu,Au,Al, Co,Ca, Pb,Ni

 - 조밀입방격자 : 마코아 베티 카드 지르세

                       Mg,Co,Zn, Be,Ti,Cd, Zr,Ce

 여기서 코발트 (Co)는 면심,조밀 둘다 존재함

 

6. 금속의 변태

 (1)동소변태 : 원자배열의 변화에 따라 나타나는 현상

    동소변태가 일어나는 금속 : Fe,Co,Ti,Sn

순철의 변태

 (2)자기변태 : Fe,Ni,Co 같은 강자성체 금속을 가열하면, 일정한 온도에서 자성을 잃어 상자성체로 변함

                  (상의 변화가 아님)

    순철의 경우 768℃에서 일어나며 이를 퀴리점이라고 함

    Ni(358℃), Co(1150℃)

 (3)변태점 측정법 : 열분석법, 시차열분석법, 비열법, 전기저항법, 열팽창법, 자기분석법, X선 분석법

 

7. 고용체 : 치환형, 침입형, 규칙격자형

 

8. 합금되는 금속의 반응 : 공정,공석,포정,편정반응

 

9. 재결정 온도 : 1시간안에 95%이상 재경정이 생기도록 가열하는 온도

  - 가공도가 큰 재료는 낮은 재결정온도, 가공도가 작은 재료는 높은 재결정 온도

  - 냉간가공(재결정온도이하 가공), 열간가공(재결정온도이상 가공)

 

10. 가공경화 : 냉간가공시 일어나는 현상이며 강도,경도 증가 연신율,단면수축률,인성 감소

                   가공경화를 없애려면 풀림처리

 

11. 시효경화 : 금속이나 합금은 가공경화한 직후부터 시간이 지남에 따라 기계적 성질이 변화하는데

                   나중에는 일정한 값을 나타내는 현상

                  황동,강철,두랄루민 이 시효경화를 일으키기 쉬운 재료