용접기능사 비철 금속 재료 요점정리

비철 금속 재료

▣구리

용융좀 외에는 변태점이 없다  

※ 열간 가공은 750～850℃ 완전풀림온도 600-700℃

▣알루미늄

-※비중 2.7, 용융점 660℃의 면심 입방격자

-※용융점 외에는 변태점이 없으며 비자성체이다.

-알칼리수용액, 해수에 부식, 유기산에는 강하다.

▣마그네슘

-※비중 1.74, 용융점은 650℃, 조밀육방격자

- 산․염류에 약하고 알칼리에는 강하다.

▣니켈

-면심입방격자이며 상온에서 흰색, ※360℃에서 자기변태

※질산에 약하다.

▣황동(cu+zn)

-※7 : 3 황동 + Sn 1%  해드미릴터,

-※6 : 4 + Sn 1% 네이벌,

-※6 : 4 + Fe 1～2% 델타메탈

-※Zn : 30% 연신율 최대, Zn : 40% 인장강도 최대

-※톰백 : Zn 8～20%함유, 장식용 및 금모조품

-※양은 : Ni 10-20% 식기 및 의료용에사용

▣청동(Cu+Sn)

※켈빗(Pb를 기지로 한 합금) : 고속회전 베어링

연신율 Sn 4% 최대, 인장강도 Sn 18% 최대, 브리넬 Sn 32% 최대

※배빗메탈(Sn을 기지로 한 합금)

▣니켈청동

※콜슨합금(인장강도 105㎏/㎟전선), 베릴륨 청동(인장강도 133㎏/㎟)

▣Al 합금

-※라우탈(Al+Cu+Si), 실루민(Al+Si) : 주조용의대표적

-※하이드로날륨(Al+Mg) : 대표적 내식성 Al합금

-※Y합금(Al+Cu+Mg+Ni)-내연기관의 피스톤에사용

-※듀랄루민(Al+Cu+Mg+Mn)-항공기재질

-※클래드제 - 고력합금의 표면에 내식성이 좋은 Al 판을 붙여서 사용하는 것.

-※내식성Al합금 : 알민, 알드리, 하이드로날륨,알클래드

▣Mg합금

-※비중 1.75～2.0, 인장강도 15～22 ㎏/㎟의 경합금

-※일렉트론(Mg+Al+Zn)

▣Ni합금

-인비아 : Ni 36% 자 지진계진자

-엘린바아 : Ni 36 - Cr 12% 스프링제

-※플래티나이트 : Ni 42～48% 전구의 봉입선

-※퍼어멀로이 : 해저전선에사용

▣주철(2.11-6.68%)

-※종류 :백주철 : 탄소가 화합탄소(규소량이 적고 냉각속도가 빠를 때)

        회주철 : 탄소가 유리탄소(규소량이 많고 냉각속도가 느릴 때)

        반주철

-※주철의 성장원인 - Fe3C의 흑연에의한팽창, Al 변태체적변화, Si의 산화

-※보통주철(인장강도 10～20 ㎏/㎟)회주철

-※고급주철(인장강도 25㎏/㎟)퍼얼라이트

-※미이나이트 주철(인장강도 35～45, 칼슘-Si 분말첨가)

-※구상흑연주철(마그네슘, 세슘첨가)

-※칠드주철(압연로울러, 기차바퀴, 분쇄기)

-※가단주철(관이음쇠)

-※주강 : 주철로서 강도가 부족할 경우사용 수축율은 주철의 2배

▣특수강

-※Ni-Cr강(600℃에서 뜨임, 솔바이트 조직) 뜨임 메짐 발생

-※Ni-Cr-Mo(※Mo 첨가시 뜨임취성 방지)

-※Mn강-저망간강: 듀코올(퍼얼라이트)

      고망간강 : 하드필드강(오스테나이트)

▣공구강의 종류

-※고속도강(SKH), 일명 하이스(HSS)

-※W 고속도강 18(W) - 4(Cr) - 1(V)

 ※담금질온도 1250～1320℃, 뜨임온도 550～580℃

-※주조경질합금(스텔라이트) Co+Cr+W+C

-※초경합금(TiC, TaC, Wc) 분말야금법으로제조

 *상품명 : 위디아, 미디아, 텅갈로이

-※시래믹 공구(주성분:알루미나)

 *항절력은 초경합금의 1/2

▣스텐레스

-※13Cr : 마르텐사이트계※열처리에 의해 경화

-※16Cr: 페라이트계

-※18(Cr) - 8(Ni) : 오스테나이트계 ※용접성이 가장우수

※ Cr 12% 이하를 내식강이라 한다.

▣내열강 - 주성분은 Cr

  ※규소강 - 변압기의 철심, 교류기계의 철심

▣강의 철처리

-※일반열처리 : 담금질, 뜨임, 풀림, 불림

-※항온 열처리(온도,시간, 변태) : 오스템퍼, 마르템퍼, 마퀀칭

-※표면 경화 열처리 : 화염경화법, 고주파경화법, 침탄법, 시인화법, 질화법

▣탄소강

-※순철 : 0.03% 이하, 강: 0.13～2.11% 이하, 주철 : 2.11～6.68%

-※순철의 자기변태 768℃, 니켈의 자기변태 360℃, 주석의 자기변태 18℃ 시멘타이트자기변태210℃

▣Fe3-C의 상태도

-※공석점 - 0.77%, 조직 : 퍼얼라이트 = 페라이트 + 시멘타이트

-※공정점 - 4.3%,  조직 : 레테뷰라이트

▣탄소강의 취성

※청열취성(200～300℃) : P이 원인

※적열취성(850～950℃) : S이 원인

※상온취성 - P가 원인

※기계재료의 KS기호

SM : 기계 구조용 탄소강재,

SWS : 용접구조용 압연강재,

SCP : 냉간압연강판      

SWRW :용접봉심선재

※SM20C에서 20C의 뜻: 탄소함유량

※SM20에서 20의 뜻: 인장강도

▣제강법

평로제강(1회당 용해할 수 있는 쇳물의 무게)

전로제강(1회에 제강할 수 있는 무게를 톤으로 표시)

전기로(1회에 용해할 수 있는 무게)

※도가니로(용해할 수 있는 구리의 중량)

※용광로(제철법)

※강괴 : 림드강 - 페로망간으로 탈산, 기포발생,

        킬드강 - 상부에 헤어크랙발생

        세밀킬드강

※ 탈산제 - 페로망간, 페로실리콘, 알루미늄(Al이 가장 우수)

 

※금속의 결정구조 - 체심입방격자 α-Fe, δ- fe, Cr, Mo, W, V, Li

                   면심입방격자 γ-Fe, Au, Ag,Ni, Cu, Al, Pt, Pb

                   조밀육방격자 Mg, Zn, Cd, Ti, Ce, Co

▣합금의 결정격자

-칩입형, 치환형, 규칙격자형

▣물리적 성질

-※열전도율 = 은→구리→백금→알루미늄

-※전기전도율 = 은→구리→금→알루미늄