이산화탄소가스아크용접기능사 금속의 특성과 결정 구조 — 원자가 쌓이는 세 가지 방식

금속의 공통 특성부터 잡는다. 금속은 광택이 있고 전기와 열을 잘 전하며, 소성변형이 가능해 전성과 연성이 좋다. 그래서 가공하기 쉽다. 비중은 비금속보다 큰 것이 일반적이므로 비중이 작다는 설명은 공통 특성과 어긋난다.

결정 구조는 세 가지로 나뉜다. 체심입방격자(BCC)는 단위격자의 꼭짓점과 중심에 원자가 있고, 원자 수는 꼭짓점 8개의 1/8씩과 중심 1개를 더해 2개다. 3개라는 설명은 계산을 틀린 것이다. 면심입방격자(FCC)는 꼭짓점과 각 면의 중심에 원자가 있다. 조밀육방격자(HCP)는 육방격자로 빈틈없이 쌓인 구조이며, 영문 이름 Hexagonal Close-Packed의 머리글자를 따서 HCP라 쓴다.

배위수는 한 원자에 가장 가까이 닿은 원자의 수다. 면심입방격자와 조밀육방격자는 12이고, 체심입방격자는 8이다. 대표 금속도 함께 기억한다. 면심입방격자에는 구리, 알루미늄, 니켈, 금, 은, γ-Fe가 들고, 크로뮴은 체심입방격자다. 조밀육방격자에는 마그네슘, 아연, 타이타늄이 든다.

철의 결정 구조는 온도에 따라 바뀐다. Fe-C 상태도에서 A3변태점(912℃)과 A4변태점(1394℃) 사이의 순철은 면심입방격자인 오스테나이트(γ)다. 자기변태점은 768℃로 퀴리점이라고 부른다. A3 동소변태점은 문제에 따라 910℃나 912℃로 제시되며, 결정 구조가 α에서 γ로 바뀌는 자리다. 자기변태점 768℃와 섞으면 안 된다.