침탄[carburizing] 기어, 베어링, 샤프트 또는 엔진의 캠과 같은 기계부품에서는 부품 전체의 인성이 요구됨과 동시에, 마모에 견디기 때문에 표면이 단단하여야 한다. 여기서 철강 속에 탄소를 첨가하면 경도가 올라가는 것을 이용하여 재료의 표면에 탄소를 침입시켜 표면층 만을 경화시키는 것이 침탄이다. 표면에 탄소를 침입시키는 방법으로 고체침탄법, 가스침탄법, 액체침탄법이 있다. 고체침탄은 침탄시키고자 하는 부품을 목탄 및 촉진제와 함께 상자 속에 밀봉하고 850～950℃에서 수시간 가열한다. 가스침탄은 탄화수소가스와 공기를 반응시켜 생성한 RX가스라고 불리우는 가스 등의 침탄성가스 속에서 침탄시킨다. 침탄은 대부분 이 방법으로 이루어진다. 액체침탄은 NaCN 또는 KCN 등의 시안화합물에 NaCl을..
원소주기율표 4A, 5A 또는 6A족 금속의 탄화물 분말을 Fe, Co 또는 Ni의 철족금속에서 소결 결합한 합금의 총칭. 실용합금으로는 1923년 Schröter 특허에 기초하여 1926년부터 시판된 WC-Co합금(비디아합금)이 최초인 것이다. 현재 사용 합금은 크게 구분하면 WC-Co계와 WC-TiC-Ta(Nb)C -Co계의 2종이 있고, Co량, TiC량, Ta (Nb)C량, 탄화물 입도 등을 조절함으로써 특성을 대폭 변형시키는 것이 가능하다. WC-Co합금은 주철이나 비철금속용 절삭공구, 각종다이스, 플러그, 젠치미어롤, 모르건롤 등의 내마모공구, 착암기용 비트 등의 광산․토목용 공구, 초고압발생용 부품재료에 쓰이고, WC-TiC-Ta(Nb)C-Co합금은 다른 경질재료와 함께 주로 강의 절삭용 공..
브론즈(bronze)라고도 부르며 Cu에 Sn을 더한 Cu-Sn2원합금(주석청동)이 기본으로, Cu- Sn-Zn, Cu-Sn-Zn-Pb계의 청동(납들이청동, 포금), Cu-Sn-Pb계의 연청동, Cu- Sn-P계의 인청동이 있다. 청동은 청동기시대라고 일컬어지는 고대부터 주물용합금으로 존재하고 계속 이용되어 왔다. 원료가 되는 구리와 주석, 아연(납을 함유)의 산출이 청동기시대를 형성하였으나, 지금은 청동유물이 구리합금 주물 중에서 가장 생산량이 많다. 이것은 청동의 주조성이 좋기 때문에 복잡한 형상의 주물을 만들기 쉽다는 것, 내식성, 내마모성, 피삭성이 우수하다는 것 등에 기인한다. 일본의 경우 수질이 청동에 적합하므로 온수의 급배수용 밸브에는 청동이 쓰이고 있다. 센물인 서양에서는 황동이 많이 쓰이..
금속의 부식에 쓰이는 방식도장에 대해 서술한다. 도장에 쓰이는 도료는 도막형성물질에 안료를 혼합하고, 여기에 도막의 물성을 향상시키기 위한 첨가제나 적당한 점도로 하기 위한 유기용제(신너)를 가한 것이다. 최근은 용매에 물을 사용하는 경우도 있다. 아마인유나 오동나무유 등 천연산의 건성유(공기 중에서 산화, 중합에 의해 고화하는)를 도막형성물질에 사용한 도료를 유성도료라고 부른다. 다염기산과 다가알코올을 반응시켜서 얻어지는 알키드수지를 건성유와 화학적으로 결합(변성)시킨 것을 사용한 도료(알키드수지도료)는 대기 중에서 사용되는 일반적인 도료로서, 그대부분은 알키드수지로서 프탈산수지(무수프탈산, 글리세롤 등의 원료)를 사용한 프탈산수지도료이다. 이것들에 대해 페놀계, 염화고무계, 염화비닐계, 에폭시계, 우..
1. 담금질[quenching] 재료를 고온으로 가열한 후 실온 또는 저온으로 유지한 물, 기름 그 밖의 냉매 속에 투입하여 급속히 급냉하는 열처리. 알루미늄합금에서는 담금질함으로써 냉각 속에 생기는 경화에 기여하지 않는 석출이 제어되고, 담금질 후의 시효처리에 의한 경화의 정도를 크게 할 수 있다. 철강재료에서는 담금질경화라고도 하여 고온에서 오스테나이트조직, 실온 부근에서 페라이트조직이 되는 재료를 가열하여 오스테나이트상태로 한 후 물이나 기름(기름 담금질) 등 속에 투입하여 급냉함으로써 단단한 마르텐사이트조직을 얻는 열처리를 말한다. 이 열처리에 의해 단단한 마르텐사이트조직이 얻어진 것을 담금질한다고 한다. 담금질 후는 연성, 인성을 부여하기 위해 뜨임을 한다. 충분한 양의 마르텐사이트가 얻어지지 ..
표면 경화 열처리 [1] 표면 경화법의 분류 (1) 물리적인 표면 경화법(강재의 화학 성분은 변화시키지 않고 표면만 경화한다.) : 화염 경화법, 고주파 경화법, 하아드페이싱, 쇼트피이닝 (2) 화학적인 표면 경화법(강재 표면의 화학 성분을 여러 가지 원소의 확산에 의해 변화시켜 경화) : 침탄법, 질화법, 청화법, 침유법, 금속 침투법 [2] 침탄법 (1) 고체 침탄법 ① 침탄제 : 목탄, coke, 골탄 등이 있다. ② 침탄 촉진제 : BaCO3, NaCO3, Na2CO3, LiCO3, SrCO3 등이 있다. ③ 가열 온도 및 시간 : 900~950℃로 4~6시간이다. (2) 액체 침탄법 ① 침탄제 : KCN, NaCN, K4Fe(N)6 3H2O, Na4Fe(N)6 3H20 ② 침탄 촉진제 : K2C..
담금질 균열 (1) 담금질 균열의 분류(깨지는 모양) ① 세로로 깨짐 ② 가로로 깨짐 ③ 무우처럼 깨짐 ④ 엄지 손톱 깨짐 ⑤ 대머리 깨짐 ⑥ ＋자 깨짐 ⑦ -자 깨짐 ⑧ 동심원 깨짐 ⑨ 방사선상 깨짐 (2) 담금질 균열 방지책 ① 냉각시 온도의 불균일을 적게 하고 변태도 동시에 일어나게 한다. ㉮ 살두께 차이, 급변을 가급적 줄이고 모서리를 날카롭게 하지 않는다. ㉯ 구멍을 뚫어 부품의 각부가 균일하게 냉각되도록 한다. ㉰ 축물(軸物)에는 면취(面取)를 한다(담금질 조건이 완만한 것 : R>3, 가장 엄격한 것 : R>10). ㉱ 구멍에는 찰흙, 석면을 채우며, 시간 담금질을 채용한다. ㉲ Ms~Mf 범위에서 서냉한다. ② 담금질로 생성되는 마르텐자이트의 인성을 높인다. ㉮ 강재로서 될수록 저탄소%를 ..
구성인선(빌트업에지)을 가진 연속 칩(continuous chip)은 보통 연한 재료의 절삭영역에서 국부적인 고온, 고압에 의하여 공구의 절삭날 부근에 가공물의 미소한 입자가 압착 또는 용착되어 나타나는 것으로 공구각을 변화시키며 가공면의 거칠기를 나쁘게 한다. 또, 공구의 떨림(chattering) 현상 등으로 공구의 마모를 크게 하여 절삭에 나쁜 영향을 준다. 그러나 구성인선에서 경사각을 크게 함으로써 절삭저항을 감소시키고, 또한 공구의 날 끝이 구성인선으로 보호되는 경우가 있으므로 경우에 따라서는 공구의 수명을 연장시키는 유리한 점도 있다. 이와 같은 장점을 이용한 절삭법으로는 은백 절삭법 (SWC, silver white cutting method) 이 Hoshino에 의해 제안되었다. 구성인선의..
침탄경화법(Carburizing) 열처리 효과가 적은 연강을 이용, 표면에 탄소를 침투시켜 경화하는 것으로써 고체침탄, 가스침탄, 액체침탄법 등 세가지가 있다. 침탄으로 얻을 수 있는 재료의 표면경도는 대략 다음과 같다. 재질 SCM415 SNCM220 SNC420 SCM420 SNCM420 SNC815 표면 HS 70 ~ 75 HS 75 ~ 80 심부 HS 65 ~ 70 HS 70 ~ 75 [1] 고체침탄법 ○ 철제 상자 속에 목탄가루 또는 코크스 분말에 침탄촉진제, 탄산바륨 혹은 탄산나트륨을 6:4의 비율로 혼합하여 넣고, 이 속에 침탄강을 넣어서 이 용기를 침탄로에 투입하고 900~950℃ 정도에서 적당한 시간유지 후 꺼내어 급냉하는 조작이다. ○ 침탄반응 2CO＋3Fe⇌Fe3C＋CO2 CO2＋C→..
① 금속과 금속 사이의 친화력이 클 때 2종 이상의 금속 원소가 간단한 원자비로 결합하여 성분 금속과는 다른 성질을 가진 독립된 화합물을 말한다. ② 금속간 화합물 합 금 명 금속간화합물 합 금 명 금속간화합물 탄소강, 주철 Fe3C Al 합금 CuAl2 청동 Cu4Sn, Cu3Sn Mg 합금 Mg2Si, MgZn2 ③ 금속간 화합물의 특징 ㉮ 각 성분의 특성이 없어지며, 일반 화합물에 비하여 결합력이 약하다. ㉯ 어느 성분 금속보다 단단하며, 일반적으로 전기 저항이 큰 비금속 성질이 강하다. ㉰ 일반적으로 각 성분의 금속보다 높은 용융점을 갖는다. ㉱ Fe3C, Cu4Sn, Cu3Sn, CuAl2, Mg2Si, MgZn2, ZnS로서 AmBn 식으로 나타낸다. ㉲ 화합물이 융점이하에서 분해한 것은 자기..
1. 크롬강(Self-hardening Steel) 1) 경화가 용이하고, 자경성이 있어서 공기 중에서 담금질해도 쉽게 마르텐사이트(Martensite)가 된다. 2) 경도(내마모성)가 크다. 그 이유는 Cr4C2, Cr7C3와 같은 복탄화물(M23C6) 형성 때문이다. 3) 내식성, 내열성이 우수하다. (Cr2O3) 4) 구조용강 : 저C+Cr, Mo, Ni 공구강 : 고C+Cr, W, Mn 2. 망간강 1) 듀콜강(Ducole Steel, Pearlite Mn강, 저 Mn강) C=0.18~0.35%, Mn=0.2~1.7% 구조용 물(건축, 토목, 교량, 차량, 선박 등) 2) 하드필드강(Hardfield Steel, Austenite Mn강, 고Mn강) C=0.9~1.3%, Mn=10~14% 용도 :..
절삭성이 좋은 강을 말하며, 자동 기계를 이용하여 자동 절삭시키므오 일명 자동 절삭강이라고 한다. 첨가 원소는 P(상온취성), S(적열취성). Pb, Zr(지르코늄), Se(세레늄)등으로 취성을 이용하여 잘 짤리고(구성인선, 공구수명증가, 칩이 짧게 분리), 공구의 수명을 증가시키며, Pb는 기름의 윤활성이 좋으므로 가공면이 깨끗하다. 스테인리스강에도 내식성을 해치지 않고 쾌삭성을 부여할 수 있다. S=0.1~0.25%, Mn=1% 정도 첨가하면 된다. 용도는 강도를 요하는 볼트, 너트에는 사용하지 못하고, 전자 제품 또는 전기 제품의 소형 볼트, 너트에 사용(기판고정볼트) Creep 강도가 낮은 금속 Pb>Cu>경질 플라스틱(수지) * 연한 금속 내식성은 진한 황산, 진한 염산에는 부식되나 묽은 염산,..
