010100111010100101010010101001001010010010001111010101010

1. 금 속 재 료 010100111010100101010010101001001010010010001111010101010 01001101001110101001010101 순천공업고등학교 자동화 기계과

2. 차 례 Ⅰ. 금속재료의 성질 Ⅱ. 금속재료 결정 및 특징 Ⅲ. 소성변형 특징

3. I 금속재료의 성질 금속재료의 성질 및 특성 금속재료의 일반적인 성질

4. 금속재료의 성질 및 특성 금속재료의 분류 순철 철 금속재료 강 주철 금속재료 구리합금 재 료 비철 금속재료 알루미늄 합금 납합금 등 합성수지류 비금속재료 석재, 시멘트, 콘크리트등 가죽, 고무, 보온재, 내화재등 순천공업고등학교

5. 금속은 고체상태의 결정구조를 가진다 금속은 전기 및 열의 양도체이다 금속은 고유의 광택을 가진다 금속재료의 성질 및 특성 금속의 일반적인 특징 금속의 특징 순천공업고등학교

6. 금속은 고체상태의 결정구조를 가진다 금속재료의 성질 및 특성 금속의 일반적인 특징 순천공업고등학교

7. 금속재료의 성질 및 특성 금속의 일반적인 특징 금속은 전기 및 열의 양도체이다 순천공업고등학교

8. 금속재료의 성질 및 특성 금속의 일반적인 특징 금속은 전기 및 열의 양도체이다 순천공업고등학교

9. 금속재료의 성질 및 특성 금속의 일반적인 특징 금속은 고유의 광택을 가진다 입사광 반사광 순천공업고등학교

10. 금속재료의 일반적인 성질 금속의 성질 분류 물리적 성질 (비중, 용융점, 비열, 자성등) 화학적 성질 (부식, 내식, 이온화등) 기계적 성질 (강도, 경도, 인성, 취성, 연성등) 순천공업고등학교

11. 이상 이하 경금속 비중 5.0 중금속 금속재료의 일반적인 성질 금속의 성질 물리적 성질 비중 : 어떤 물체의 무게와 4 ℃에서 같은 부피의 물의 무게와 비 제품의 무게 비중 = 4 ℃ 물 무게 경금속과 중금속의 관계 순천공업고등학교

12. 순금속의 비중 금속재료의 일반적인 성질 금속의 성질 순천공업고등학교

13. 용융온도(=용융점) : 고체 금속을 가열하면 액체로 되는 온도점 금속재료의 일반적인 성질 금속의 성질 순천공업고등학교

14. 금속재료의 일반적인 성질 금속의 성질 열전도율 : 물체내의 분자로부터 분자의 열에너지 이동 단위 : cal/cm․s․℃, kcal/m․h․℃ 비열 : 물질 1g의 온도를 1만큼 올리는데 필요한 열량 단위 : cal, Kcal 자성 : 자장속에서 유도작용에 의하여 자화되는 성질 상자성체 : 금속을 자석에 접근시키면 자석의 극과 반대되는 극이 생겨 서로 잡아 당기는 금속 반자성체 : 금속에 같은 극이 생겨서 서로 반발하는 금속 강자성체 : 자화강도 큰 금속, 자석에 가까이 하면 붙는 성질 순천공업고등학교

15. 금속재료의 일반적인 성질 금속의 성질 선팽창계수 : 어느 길이의 물체가 1상승할때 그 길이의 증가와 늘기전 길이와의 비 순천공업고등학교

16. 금속재료의 일반적인 성질 금속의 성질 화학적 성질 부식 : 금속이 물 또는 대기중, 기타 가스 기류중에서 그 표면이 비금속성 화합물로 변하는것 건부식 : 상온또는 고온에서 이루어지는 산화, 질화, 황화등 금속과 가스가 접촉에 의하여 일어나는 화학적 반응 습부식 : 금속의 주위에 있는 전해물질과 작용기 비금속화합물로 변하는 반응 내식성 : 금속이 부식에 대하여 저항하는 성질 금속의 조성이나 조직, 산, 알칼리, 염류등의 종류와 농도 및 온도에 따라 다르게 나타남 순천공업고등학교

17. 금속재료의 일반적인 성질 금속의 성질 금속의 이온화 : 양이온으로 변하려는 성질 (금속원자는 산 또는 알칼리의 전해질 용액에서 이온으로 되어 용해되는 성질 보유) 이온화경향이 클수록 용액에 잘 용해되어 안전한 화합물 구성 K<Ba<Ca<Na<Al<Zn<Cr<Fe<Co<Ni<Mo<Sn<Pb<H<Cu<Hg<Pt H보다 이온화경향이 작은금속은 부식이 힘들고, 큰것은 부식쉬움 순천공업고등학교

18. 강도 : 재료에 외력이 작용하여 재료가 파단하려고 할때 그 단면적에 대한 변형저항의 대소 에너지를 흡수할수 있는 능력 경도 : 강도와 유사하며 금속의 소성변형에 대한 저항의 대소 인성 : 재료의 질긴성질 즉 소성변형 구역에서 재료가 파단될때까지 취성 : 금속이 소성변형을 일으키지 않고 파괴되는 성질 (부서지는, 깨지는 성질) 금속재료의 일반적인 성질 금속의 성질 기계적 성질 순천공업고등학교

19. 연성 : 재료가 잘 늘어나는 성질, 즉 소성변형을 나타내는 말 (취성 연성) 넓게 펴지는 성질 전성 : 단조 또는 압연에 의하여 재료에 금이 생기지 않고 얇은 판으로 가단성 : 재료의 단련하기 쉬운 성질 주조성 : 금속 주조의 용이성을 나타내는 성능 (단조, 압연, 인발에 의하여 변형시킬수 있는 성질) (유동성, 점성, 수축성 포함) 금속재료의 일반적인 성질 금속의 성질 순천공업고등학교

20. 금속재료 결정 및 특징 II 금속의 결정구조 금속의 응고과정 금속의 변태 금속의 특성

21. 금속 결정격자 결정격자 결정입자 결정경계 금속의 결정구조 금속의 결정 금속의 조직 결정의 조직 순천공업고등학교

22. 금속의 결정구조 조직검사의 원리 및 구조 결정입자 : 하나하나의 조각 결정경계 : 하나하나의 결정입자 내부를 구분하는 경계선 결정격자 : 하나의 결정입자내에 많은 금속원자가 상하, 좌우, 전후 일정하게 간격을 유지하면서 배열된 원자군 순천공업고등학교

23. 금속의 결정구조 금속의 결정격자 특징 체심입방격자 면심입방격자 조밀육방격자 순천공업고등학교

24. 응고수평선 : 응고시 열을 방출하여 응고시 반드시 응고점에서 응고가 시작 응고수평선 과냉각 (=숨은열)하여 온도유지 되는 경우 없으며 응고점 보다 낮은온도 에서 응고가 시작 (=과냉) 금속의 응고과정 뉴턴의 냉각곡선 그래프 냉각곡선 온도(℃) 시간(S) 순천공업고등학교

25. 금속의 응고과정 금속 결정의 생성과정 결정경계 형성 결정핵 성장 결정입자 구성 결정핵 발생 결정핵 발생 : 결정핵이 생성되어 규칙적으로 배열 결정핵 성장 : 핵이 발생하여 성장하는 과정 (수지상 결정형성) 결정경계 형성 : 핵이 성장하여 결정경계 형성 결정입자 구성 : 결정입자 구성으로 금속을 이룸 순천공업고등학교

26. 금속 변태 변태 : 같은 물질이 한 결정구조에서 다른 결정구조로 그 상이 변하는 것 금속의 변태 금속변태의 정의 및 구분 변태점 : 변태가 일어나는 온도 순천공업고등학교

27. 1600 1500 1400 1300 1200 1100 강 주 철 순 철 0~0.025 2.0~6.67 0.025~2.0 1000 900 800 A A A A 1 4 2 3 700 600 500 400 300 200 100 `0 1 2 3 4 Fe 5 ~ 6.67 주 철 순철 강 중량(%C) 금속의 변태 탄소함유량에 따른 강의 분류 온도 (℃) 1490 ℃ δ+L δ L (0.18) γ +L L+ Fe3C (0.10) γ Fe-cementite(1130 ℃) C (4.30) γ +Fe3C Fe-cementite (Acm) α+γ α A1 Fe-cementite(723 ℃) (0.025) (0.80) α+Fe3C A0 (210℃ ) 순천공업고등학교

28. 1600 1500 1400 1300 1200 1100 γ- Fe δ- Fe α - Fe 1000 900 800 A A A A 1 2 3 4 700 체심입방 (B.C.C) 면심입방 (F.C.C) 체심입방 (B.C.C) A4 (1400 ℃) A2 (768 ℃) A3 (910 ℃) 600 500 400 300 200 100 `0 1 2 3 4 Fe 5 ~ 6.67 주 철 순철 주 강 중량(%C) 금속의 변태 영역별 주요 반응의 이해 온도 (℃) 1490 ℃ δ+L δ 동소변태점 자기변태점 (=퀴리점) L (0.18) γ +L L+ Fe3C (0.10) γ Fe-cementite(1130 ℃) C (4.30) γ +Fe3C Fe-cementite (Acm) α+γ α A1 Fe-cementite(723 ℃) (0.025) (0.80) α+Fe3C A0 (210℃ ) 순천공업고등학교

29. 순금속과 합금의 구분 금속의 특성 순금속과 합금의 특징 구분 순천공업고등학교

30. 순금속 : 불순물이 없이 한 원소로 이루어진 금속 합 급 : 두가지 이상의 금속 또는 금속과 비금속원소가 합하여 금속적인 성질을 나타내는것 금속의 특성 순금속과 합금의 특성 구분 순천공업고등학교

31. 합금의 조직 고용체 : 2종류 이상의 원자가 상호간에 혼합하여 균일한 상태로 이루어진 고체 (침입형고용체, 치환형고용체) 금속의 특성 합금조직의 특징 용매원자 용질원자 침입형 고용체 침입형 고용체 (규칙 상태) 치환형 고용체 (불규칙 상태) 순천공업고등학교

32. 합금의 조직 공 정 : 2개의 성분금속이 융용상태에서는 균일한 용액이 되나 금속간 화합물 : 두가지 성분금속의 원자비가 AmBn과 같이 비교적 응고된후 서로 용해되지 않고 각가 분리되며 혼합물로 공존 간단한 정수비를 가지는것 금속의 특성 합금조직의 특징 순천공업고등학교

33. III 소성변형 특징 소성변형과 가공

34. 소성변형 기구 슬 립 : 외력을 작용할때 어떤 방향으로 미끄러져 이동하는 현상 쌍 정 : 변형전과 후의 위치가 어떤 면을 경계로 대칭을 이루는 현상 소성변형과 가공 소성변형 기구 순천공업고등학교

35. 소성가공 영향 냉간가공 재결정온도 열간가공 소성가공의 구분 냉간가공과 열간가공의 성질비교 소성변형과 가공 금속 소성변형과 재결정 순천공업고등학교

36. 회 복 재결정 결정립 성장 회복, 재결정, 결정립 성장의 관계 소성변형과 가공 회복, 재결정, 결정립 성장의 관계 기계적성질 내부응력 전성 경도 입자크기 강도 온도 회복 결정립 성장 재결정 순천공업고등학교

37. 의하여 그 모양이 바꾸지 않고 내부 응력이 감소하는 현상 생긴 다음 그 핵이 차례로 성장하여 새로운 결정입자로 치환 결정입자가 다른 결정입자와 합해져 새로운 결정성장이 발생 (강도, 경도는 점점 저하되어 가공전의 성질로 돌아감) (회복과정 지나 더욱 가열하여 새로운 결정립 발생) 이 결정입자는 주위의 작은입자 침식하여 크게 성장 회 복 : 냉간가공에 의하여 내부응력을 일으킨 결정입자가 가열에 재결정 : 내부응력이 있는 결정입자중 내부응력이 없는 새로운 결정핵 결정립성장 : 재결정온도보다 높은온도로 가열시 재결정으로 형성된 소성변형과 가공 회복, 재결정, 결정립 성장의 관계 순천공업고등학교

38. 1. 합금원소의 확산으로 재질이 균질화 됨 1. 정밀한 치수가공이나 성질의 균일성 필요시 사용 2. 표면산화되며, 강괴 내부의 미세균열 및 기공이 압착됨 2. 표면에 산화가 안되며 섬유조직이어 방향에 따라 강도 차 3. 연신율, 단면수축률, 충격치등 기계적 성질을 개선 3. 인장강도, 경도, 항복점 증가, 연신율, 단면수축률 감소 열간가공 : 재결정온도 이상에서 가공으로 적은 힘으로 성형 가능 냉간가공 : 재결정온도 이하에서 가공 소성변형과 가공 강의 소성가공 구분 순천공업고등학교

39. 소성가공 응용 소성가공의 방법 소성변형과 가공 소성가공의 종류 순천공업고등학교

40. 소재를 통과시켜 성형하는 방법 다이를 통하여 성형하는 방법 (판재, 봉재, 관재, 형재등) (전방압출, 후방압출) (자유단조, 형단조) 압연가공 : 재료를 열간 또는 냉간온도 구역에서 회전하는 롤러사이에 단조가공 : 재료를 도구를 이용하여 두들겨 성형하는 방법 압출가공 : 재료를 실린더 모양의 컨테이너에 넣고 랩에 압력을 가하여 소성변형과 가공 소성가공의 특징 순천공업고등학교

41. 그대로 각인하는 방법 (볼트, 기어등) (봉, 관, 선재등) 전조가공 : 나사나 기어모양의 다이로 소재를 눌러 소재표면에 다이모양 인발가공 : 인발 다이의 구멍을 통하여 소재를 당겨서 가공하는 방법 프레스가공 : 금속판재를 펀치와 다이 금형사이에서 압축하여 성형하는 방법 소성변형과 가공 소성가공의 특징 순천공업고등학교

42. 감 사 합 니 다