개념 한 쪽
이산화탄소가스아크용접기능사 금속의 소성 변형과 가공 — 늘어나는 성질과 재료 고르기
소성변형은 힘을 받아 원래대로 돌아오지 않게 모양이 바뀌는 것이다. 전성과 연성이 좋은 금속일수록 가공하기 쉽다. 어떤 금속을 고르고 어떻게 나누는지도 가공의 바탕이 된다. 합금과 순금속의 차이, 중금속과 경금속의 기준, 피로의 성질이 문제에 나온다.
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뜻
가공성은 결정 구조와 성질에서 나온다. 면심입방격자는 슬립 면이 많아 변형이 쉬우므로 전연성이 커서 가공성이 좋다. 그래서 같은 힘을 주어도 잘 늘어나고 잘 펴진다.
합금과 순금속은 잘하는 일이 다르다. 합금이 되면 전기저항이 커지고 열전도율이 낮아지는 것이 원칙이며, 대신 강도와 경도, 주조성이 좋아진다. 순금속은 합금보다 전기와 열을 잘 전한다. 저항이 줄고 열전도가 올라간다는 설명은 합금의 성질과 반대다.
금속을 나누는 기준도 익힌다. 중금속과 경금속을 가르는 비중은 문제에 따라 4.5 또는 5.0으로 제시된다. 어느 값이 주어졌든 그 값을 경계로 이상이면 중금속, 미만이면 경금속으로 가른다. 열전도율은 은, 구리, 금, 알루미늄 순으로 높으므로 보기 가운데 가장 큰 금속을 고를 때 이 순서를 쓴다. 비철금속은 철을 바탕으로 하지 않은 금속이므로 주철은 철금속에 든다.
피로도 가공과 재료 선택에서 중요하다. 피로는 인장과 압축 하중을 오래 반복하면 정적 강도보다 낮은 응력에서도 파괴되는 현상이다. 피로한도는 피로시험으로 구하고, 굽힘시험은 연성과 용접부 균열을 본다. 시험법과 목적을 바꿔 놓은 선지가 자주 나온다.
예제
선지 판단은 성질의 방향을 보는 것이다. 합금에서 저항 감소나 열전도 상승을 말하면 원칙과 반대다. 순금속의 우수한 성질을 물으면 전기·열전도도를 고른다. 중금속 기준 문제에서는 문제에 제시된 4.5나 5.0을 그대로 경계로 쓴다. 비철금속 문제에서 주철이 섞여 있으면 철금속이므로 지운다.
자주 묻는 물음
- 가공성과 결정 구조는 어떤 관계가 있나요?
- 면심입방격자는 슬립 면이 많아 변형이 쉬우므로 전연성이 크고 가공성이 좋습니다. 그래서 잘 늘어나고 잘 펴집니다.
- 합금과 순금속은 어떤 성질 차이가 있나요?
- 순금속은 전기와 열을 잘 전합니다. 합금은 전기저항이 커지고 열전도율이 낮아지는 대신 강도와 경도, 주조성이 좋아집니다.
- 피로란 무엇인가요?
- 인장과 압축 하중을 오래 반복하면 정적 강도보다 낮은 응력에서도 파괴되는 현상입니다. 피로한도는 피로시험으로 구합니다.
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