개념 한 쪽
이산화탄소가스아크용접기능사 니켈·코발트·고용융점 금속 — 열과 부식에 견디는 재료
니켈과 코발트는 열과 부식에 견디는 합금의 바탕이 된다. 니켈은 강인성과 내식성, 저온 충격 저항을 높이고, 코발트는 내열과 자석 재료에 쓰인다. 텅스텐과 몰리브덴 같은 고용융점 금속은 높은 온도에서도 녹거나 물러지지 않아 특수한 자리에 쓰인다.
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뜻
니켈은 철강에 넣으면 강인성, 내식성, 내산성, 저온 충격 저항을 높이는 대표 원소다. 오스테나이트 조직을 안정시키므로 18-8 스테인리스강의 8도 니켈 8%를 뜻한다. 니켈은 다른 금속과 합금을 만들어 특별한 성질을 낸다.
니켈과 철의 합금은 열팽창과 자성에서 쓰임이 갈린다. 인바는 니켈 36%의 합금으로 열팽창계수가 매우 작아 정밀 기기와 전자기 재료에 쓴다. 슈퍼인바도 같은 계열이다. 플래티나이트는 니켈 약 46%의 합금으로 열팽창계수가 유리와 비슷해 전구와 진공관의 도입선에 쓰이고 백금 대용으로도 쓴다. 퍼멀로이는 투자율이 큰 자성 재료다. 콘스탄탄은 구리와 니켈의 합금으로 전기저항이 크고 온도계수가 작아 열전대와 저항선에 쓰며, 철이 들어가지 않으므로 니켈-철 합금이 아니다.
코발트는 내열과 자석 재료로 쓰인다. 고속도강에 코발트를 넣으면 고온에서도 경도가 떨어지지 않는 적열경도를 얻는 데 도움이 되고, 코발트를 바탕으로 한 주조 합금인 스텔라이트도 고온 절삭과 내마멸 자리에 쓴다.
고용융점 금속은 녹는점이 매우 높아 열을 견디는 자리에 쓴다. 텅스텐은 금속 가운데 용융점이 가장 높아 약 3410도이며 전구 필라멘트에 쓴다. 몰리브덴은 고온 강도와 인성을 높이고 저온 취성을 방지해 내열강과 고온 배관재에 넣는다. 이리듐은 비중이 약 22.5로 매우 무거운 금속이다. 백금은 상온에서 강자성체가 아니다.
예제
선지 판단은 원소의 대표 효과를 짝짓는 것이다. 강인성과 내식성, 저온 충격 저항이 함께 나오면 니켈, 고온 강도와 저온 취성 방지가 나오면 몰리브덴, 500~600도에서도 경도가 유지되면 텅스텐과 코발트가 든 고속도강이다. 46% 니켈과 유리 도입선이 나오면 플래티나이트, 36% 니켈과 초저열팽창이 나오면 인바다. 콘스탄탄이 니켈-철 합금이라고 하면 구리-니켈계이므로 지운다.
자주 묻는 물음
- 니켈은 철강과 합금에서 어떤 역할을 하나요?
- 강인성, 내식성, 내산성, 저온 충격 저항을 높입니다. 오스테나이트 조직을 안정시키며 18-8 스테인리스강의 8은 니켈 8%를 뜻합니다.
- 인바, 플래티나이트, 콘스탄탄은 각각 어떤 합금인가요?
- 인바는 니켈 36%의 니켈-철 합금으로 열팽창이 매우 작습니다. 플래티나이트는 니켈 약 46%의 합금으로 열팽창이 유리와 비슷해 전구와 진공관 도입선에 씁니다. 콘스탄탄은 구리-니켈 합금으로 저항선과 열전대에 씁니다.
- 텅스텐과 몰리브덴은 어떤 성질로 쓰이나요?
- 텅스텐은 금속 가운데 용융점이 가장 높아 약 3410도이며 전구 필라멘트에 씁니다. 몰리브덴은 고온 강도와 인성을 높이고 저온 취성을 방지해 내열강과 고온 배관재에 씁니다.
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