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금속의 용해#1 (용해로 : 도가니로, 전기로) 1. 도가니로 1) 정의 : 금속의 용해 방법은 금속의 종류에 따라 사용하는 노가 다르다. 일반적으로 주철은 큐폴라와 전기로, 주강은 전기로, 비철 합금은 도가니로, 전기저항로를 사용한다. 도가니로는 용해 온도가 낮은 비철 합금의 용해에 사용되며, 사용하는 연료에 따라 가스로, 중유로, 전기로 등이 있으며 노의 설치에 따라 가경식과 고정식으로 분류한다. 도가니의 종류로는 흑연도가니, 알루미나 도가니, 마그네시아 도가니, 주철 도가니가 있고 흑연 도가니를 많이 사용한다. 도가니의 규격은 1회 용해할 수 있는 구리의 중량으로 표시하며 n kg을 용해할 수 있는 도가니를 n번이라고 한다. 2) 도가니로의 특징 ⓐ 용해되는 금속이 연료 가스와 직접 닿은 일이 적으므로 용탕이 산화되거나 불순물의 혼입이 적다. ⓑ.. 2024. 1. 21.
주철의 노전시험과 노전처리 1. 주철의 노전 시험 : 출탕 전 용탕의 상태를 신속히 시험하여 용탕의 성분, 응고상태, 칠의 깊이 등을 검사하는 방법 1) 주철의 칠(Chill) 시험 목적 및 방법 : 주철의 흑연화 경향을 평가하기 위한 것으로 냉각속도를 빠르게 할 수 있는 주형에 용탕을 주입하여 시험편을 제작한 후 이 시험편의 칠 깊이와 파면의 상태를 관찰한다. 쐐기형 칠 시험, 강재 칠 시험, 원통형 칠 시험이 있으며 냉금부와 회주철부와의 경계를 측정하여 주물의 성질을 판단한다. 2) 주철의 유동성 시험 목적 및 방법 : 얇은 주물이나 고급 주물에 있어 건전한 주물을 생산하기 위하여 유동성 시험을 해야 한다. 여러 가지 시험 방법 중 맴돌이형 주형에 용탕을 주입하여 응고하기까지 주입된 거리를 측정하는 방법이 주로 이용된다. 주철.. 2024. 1. 20.
주철과 주철의 종류 1. 주철 : 2.11% 이상의 탄소를 함유하는 철의 합금. 단단하기는 하나 부러지기 쉽다. 주조하기가 쉬워 공업용 재료로 많이 쓰인다. 1) 장점 ⓐ 주조성 : 용해온도가 강에 비해 낮으며 용융금속의 유동성이 좋아 주조성이 좋고, 크고 복잡한 제품도 가능하다. ⓑ 금속재료 중에서 단위무게당의 값이 싸다. ⓒ 내마모성 : 자체의 흑연이 윤활제 역할을 하고 기름을 흡수하므로 내마멸성이 커진다. 펄라이트 부분이 많을수록 마멸이 적으며 자동차의 브레이크 드럼, 실린더 등에 많이 사용된다. ⓓ 기계적 성질 : 인장강도, 휨 강도 및 충격값은 작으나 압축강도는 크다. ⓔ 감쇠능 및 내식성 : 진동 흡수능력이 강에 비해 대단히 크고 이러한 특징 때문에 기어, 기어박스, 기계 몸체에 많이 사용된다. 2. 주철의 종류.. 2024. 1. 19.
취성 (청열취성, 적열취성, 뜨임취성, 저온취성, 상온취성) 1. 청열취성   철은 200~300'c에서 상온일때 보다 인장강도와 경도는 크고 인성이 저하하는 특성을 갖는다. 탄소강 중의 인(P)이 Fe과 결합하여 인화철(Fe3P)을 만들어 입자를 조대화시키고 결정립계에 편석되므로 연신율을 감소시키고 충격치가 낮아지는 청열취성의 원인이 된다. 이때 강의 표면이 청색의 산화막으로 푸르게 보인다. 2. 적열취성   강속의 황(S)의 영향으로 일반적으로 망간(Mn)과 결합하여 황화망간(MnS)이 되어 존재하지만, S의 함유량이 과잉할 때 또는 Mn의 함유량이 부족할때 황은 철과 결합하여 황화철(FeS)을 형성하는데 황화철은 결정립계에 그물모양으로 석출되어 매우 취약하고 낮은 온도에서는 고체상태로 존재하다가 쇠가 빨갛게 될 정도로 가열되면 녹아서 아래 그림 (b)와 같이.. 2024. 1. 14.
2성분계 상태도#7 (아공석강/과공석강의 상태변화, 탄소강의 기계적 성질) 1. 아공석강의 상태변화 (아공석강을 오스테나이트 상태로 가열후 천천히 냉각하면서 일어나는 변화) 아래 그래프에서 0.2%인 오스테나이트를 천천히 냉각하며 a점에 도달하면 ㉯ 농도의 α고용체가 석출하기 시작한다. b점에 도달하면 ㉰농도의 α고용체와 ①농도의 γ고용체가 b-①:b-㉰의 비율로 존재한다. C점에 도달하는 순간 α고용체의 농도는 0.025%이고, γ고용체의 농도는 0.8%가 된다. 따라서 c-(라)만큼의 γ고용체가 공석강으로 변해 펄라이트로 변한다. 따라서 아래 그림에서의 변화와 같이 처음에는 α고용체가 생기고 c점에 도달하는 순간 그림 (d)처럼 일부 조직은 펄라이트로 존재하게 된다. 723'c이하는 α고용체의 영역이 너무 작아서 거의 무시한다. 탄소량이 0.5%인 탄소강을 냉각한다고 생각하.. 2024. 1. 14.
2성분계 상태도#6 (공석강, 펄라이트, 탄소강의 상변화) 1. 개요 : Fe-C 상태도에서 고온 부분은 실제로 거의 사용하지 않고, 자주 사용하는 부분은 위 그림과 같다. 즉 탄소량이 2.0%를 기준으로 탄소량이 2.0%이하인 합금을 강(Steel)이라 하고 이상이면 주철(Cast Iron)이라 한다. 탄소강도 0.8%를 기준으로 이하는 아공석강, 0.8%는 공석강, 그 이상은 과공석강이라 한다.  2. 탄소강의 상태변화 (공석강을 높은 온도에서 천천히 냉각시킬 때의 변화)   공석강(0.8%C)을 723'c 이상의 높은 온도로 가열하면 오스테나이트(γ고용체)로 된다. 오스테나이트는 면심입방격자 구조(FCC)이므로 많은 양의 탄소를 고용할 수 있다. 그러므로 0.8%C가 오스테나이트 안에 충분히 고용되어 있다. 이런 상태의 오스테나이트를 천천히 냉각하면 723.. 2024. 1. 14.
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