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1. 인바 : Fe-36%Ni계로 선팽창계수가 0.97x10-8로 보통강의 1/11.5보다 낮다. 용도는 시계의 진자, 표준척, 지진계가 있다.

2. 초인바 : 인바의 Ni량을 줄여 Co로 대체, 30~32% Ni, 4~6% Co,나머지 Fe로 20도에서의 선팽창계수가 거의 0에 가깝다.

3. 엘린바 : Fe - 30%Ni - 12%Cr계로 상온 탄성계수의 변화가 매우 적다. 용도는 시계의 스프링, 정밀계측기 부품이다.

4. 코엘린바 : 26~56%Co, 10~11%Cr, 16.5%Ni을 햠유, 탄성률 변화가 적음

5. 플래티나이트 : Fe - 42~46%Ni합금은 백금의 팽창계수와 동일하며 용도는 전구도입선, 진공관 등이 있다.

6. 퍼멀로이 : 70~90%Ni, 10~30%Fe의 합금으로 투자율이 높아 고주파 철심재료에 사용한다.

절삭공구용 내충격공구용 열간금형용 냉간금형용으로 분류한다

KS기호는 STS=SKS, STD, STF로 나타낸다.

절삭용 합금공구강은 Cr강, W강, Cr-W강을 첨가하여 고경도, 절삭성을 향상시킨 강으로 바이트, 탭, 드릴에 사용된다.

내충격용 공구강은 C의 함량이 적은 STS4가 대표적 인강으로 정, 펀치를 만드는 강으로 인성이 좋아야 한다.

열간금형용은 STD61이 대표적으로 내마모성이 우수하고 열처리변형이 적다. 열간압출 및 다이케스팅 금형 등에 사용된다.

냉간금형용은 STD11이 대표적으로 내마모성 우수하고 녹에 강하다. 프레스금형, 정밀 지그, 게이지에 사용된다.

구조용 특수강은 강인강, 표면경화용강, 스프링강 쾌삭강이 있다.

강인강은 탄소강에 소량의 합금원소를 첨가하여 인장강도와 인성을 크게 한 것이며 Ni강, Cr강(SCr), Mn강(SMn). Ni-Cr강(SNC), Cr-Mo강(SCM), Ni-Cr-Mo강(SNCM) 등이 있다.

표면경화용강에서

침탄용강은 장시간 가열하여도 조직과 성질이 저하되지 않고, 단순한 저탄소강이 아니고 Ni, Cr, Mo등을 첨가하여 기계적 성질을 개선하여 사용하다.

질화용강은 중탄소강에 Al,Cr,Mo, Ti, V등의 질화우너소 중 2개 이상 함유한 강이다.

스프링강(SPS)은 Si-Mn계로 탄성한도, 항복강도, 피로한도가 커야하고 영구변형이 생기지 않고 충격에 잘 견딘다.

쾌삭강(SUM)은 P, S, Pb, Ca 등을 단독 혹은 복합 첨가하여 피삭성을 개량한 강으로 자동선반 등의 연속고속절삭에 적합하다.

백주철은 C가 Fe3C상태 즉 시멘타이트 상태이다. 가열하면 흑연으로 변화할 경향을 가지는 준안정적인 상태이다.

회주철은 편상 흑연주철이다. 더 이상 변화가 일어날 수 없는 최종 안정한 상태이다.

주철의 조직에 가장 큰 영향을 주는 원소인 C와 Si의 양에 따른 각 조직의 구성을 나타낸 선도이다.

펄라이트(P) + 시멘타이트(Fe3C) = 백주철 (극경 주철)

펄라이트(P) + 시멘타이트(Fe3C) + 흑연 = 반주철 (경질 주철)

펄라이트(P) + 흑연(G) = 회주철 (강력 주철)

펄라이트(P) + 페라이트(F) + 흑연(G) = 회주철 (보통 주철)

페라이트(F) + 흑연(G) = 회주철 (연질 주철)

흑연화 방해원소는 S, Cr, V, Mn, Mo, W 등이 있고,

흑연화 조장원소는 Si, Al, Ni, Cu, Co 등이 있다.

주철조직 중의 시멘타이트가 고온으로 가열되면 분해하여 흑연이 생성되는 변화이다. (Fe3C ㅡ> 3Fe + C)이 입상(괴상)흑연을 뜨임탄소라 한다.

전기 및 열의 양도체로 전도성이 우수

전연성이 풍부하여 가공이 용이

화학적 저항력이 커서 부식이 잘 안됨

아름다운 붉은 색의 귀금속적 성질이 나타남

Zn, Sn, Ni, Ag 등과 용이하게 합금을 만들어 강화된다

톰백은 저아연합금의 총칭 아연 함량 5~20%의 황동을 말한다. 금박대용, 건축, 장신기구 등에 사용하는데,

5% Zn 황동은 gilding metal로 화폐, 메달용으로 사용한다.

10% Zn 황동은 commercial bronze로 딥 드로잉용의 청동대용 단동의 대표로 사용한다.

15% Zn 황동은 red brass로 건축용, 소켓 등에 사용한다.

20% Zn 황동은 low brass로 장식용, 악기로 사용한다.

애드미럴티황동은 7/3황동에 1%Sn첨가, 탈 아연이 방지되어 내해수성이 우수, 복수기관에 사용한다.

네이벌 황동은 6/4황동에 0.75% Sn첨가, 복수기, 선박용 부품에 사용한다.

쾌삭황동(함연황동)은 0.5~4%Pb를 첨가, 피삭성 개선, 기어나 나사용한다.

강력(고강도)황동은

6/4황동+1~2%Fe첨가 = 델타메탈로 강도, 내식성을 가졌다

7/3황동+2%Fe첨가 = 듀라나 메탈로 불린다.

규소황동은 80~85%Cu - 10~15%Zn - 4.5~5%Si합금, 인장강도와 내식성 을 개선한 황동이다.

양백(양은)은 7/3황동+10~20% Ni 첨가, Ag대용의 스프링, 전기저항체, 밸브, 광학기계 부품 등에 사용한다.

황동납은 Cu42~54% + 나머지 Zn이다

은납은 Zn대신에 Ag을 약간 첨가했다.

양은납은 Cu 35~40%, Zn 40~50%, Ni 8~12%이다.

인청동은 Cu-Sn-P 계로 Sn9%-P0.35%의 성분이며 P는 탈산제 역할과 유동성 내식성 스프링성을 증가하여 가공재는 고급 스프링재로 사용되고, 인청동 주물은 내마모성과 내식성을 요하는 기어, 베어링, 펌프부품 등에 사용한다.

Pb청동은 Cu-Sn-Pb계로 Sn10%의 청동에 Pb를 3~26% 첨가한 것으로 Pb는 거의 고용되지 않고 주로 결정입계에 점재하여 윤활성이 양호하다. 베어링,패킹재 등에 사용한다.

Al청동은 Cu-Al계로 Al12%이하의 Cu-Al합금으로 황동, 청동에 비해 강도, 경도, 인성, 내마모성, 내열 내식성 등이 좋아 선박, 항공기, 자동차 부품용으로 사용한다.

양극산처리(anodizing)란 Al 제품을 전해액 중에 담그어 표면에 산화물의 피막을 생성시키는 처리이다

봉공처리(sealing)은 고온 수증기 중에서 가열하여 기지와 피막층 간의 다공성을 없게하여 방식성이 우수한 아름다운 피막을 얻는 처리이다.

전해액에 따른 양극산화처리법의 종류는 수산법, 황산법, 크롬산법등 이 있다.

가공용 Al 합금중에서

비열처리형 Al합금은 3000계의 Al-Mn합금 (almin), 5000계의 Al- 6~10% Mg 합금 (hydronalium)이 있다.

열처리형 Al합금은 A6000계 Al-Mg-Si합금 (aldrey)가 있다.

Mg합금의 특성은 실용합금 중 비중 1.74로 가장 가볍다.

ㅂㅣ강도가 현저히 높다.

hcp금속이어서 냉간가공성은 불량하지만 열간의 절삭가공성은 꽤 양호하다.

용해와 주조시

고온산화나 연소가 쉬우므로 산화방지책이 필요,

수소가스를 흡수하기 쉬우므로 탈가스 처리가 필요,

주조시 규사 등을 환원하여 Si이 많아지므로 모래를 잘 제거할 필요,

주조 조직의 미세화를 위하여 용탕온도를 적온까지 가열할 필요가 있다.

장점은 비중이 4.5로 가볍고, 고온 강도 및 내식성이 매우 우수하며,우수한 생체적합성을 가졌다.

단점으로는 O2,N2,C2와 반응이 쉬워 용해 주조가 어렵다.

또한 열,전기 전도성이 떨어지며, 고가이다.

장래성은 의생명공학의 잠재적 응용 및 고강도 경량화 재료로서 주로 항공기 몸체재료, 단조부품에 사용되고, 제트엔진 의 축류압축기 등에 사용된다.

Sn계 화이트 메탈에는 배빗 메탈이 있으며 용도는 경도가 높고 큰 하중에 견디므로 고속회전, 대하중의 베어링용이다.

Pb계 화이트메탈에는 Lurgi metal과 Bahn metal이 있으며 용도는 값이 싸서 많이 이용되거나 철도 차량용 베어링재로 이용한다.

윤활유는

1. 마철부분에 발생하는 열을 기름에 흡수 제거하는 열흡수 제거작용

2. 피스톤과 실린더의 틈을 밀봉하여 가스의 누출을 방지하는 밀봉작용

3. 운전중 혼입되는 고형물을 마찰면에 부착시키지 않게 하는 청정작용

4. 밖에서 들어가는 먼지나 가스로부터 마찰면을 보호하는 밀폐작용

5. 기어나 베이링과 같은 부분의 접촉 하중을 유막 내에 분산 시키는 기능을 수행하는 하중 분산기능이 작용한다.

그 종류로는 광물성, 지방성, 혼성 윤활유와 그리스 등이 있다.

1. 산화물계 세라믹

1) 알루미나(Al2O3) : 가장 대표적인 세라믹으로 2050도의 융점을 가지며, 강도와 경도가 높고 내열성과 내식성이 좋다

2) 마그네시아(MgO) : 다른 산화물에 비해 융점이 높지만 기계적 성질은 다소 낮은 편이다.

3) 지르코니아(ZrO2) : 우수한 내열성을 가지나, 1100도와 2370도에서 결정구조의 상변태가 발생하여 큰 체적변화가 일어난다.

4) 베릴리아(BeO) : 내열성, 내열충격성, 열전도성, 전기 절연성이 우수하다.

2. 탄화물계 세라믹

1) 탄화규소(SiC)는 질화규소(SI3N4)와 함께 비산화물 세라믹의 대표적으로, 1000도 이상에서도 고강도, 저열팽창계수를 나타낸다.

2) WC나 TiC는 경도가 높으므로 Co를 결합제로 첨가하여 초경합금의 절삭공구재로 많이 사용한다.

3) 탄화붕소(B4C)는 연마제로 많이 사용한다.

3. 질화물계 세라믹에서,

1) 질화알루미늄(AlN) 내열 및 방열재료로 이용된다

2) 질화붕소(BN) 흑연과 유사한 결정구조의 고체윤활제로 이용되는 6방정 질화붕소와 절삭공구용, 초경질 연삭재료로 이용되는 입방정 질화붕소가 있다.

3) 질화규소(Si3N4) : 열충격 저항이 크고 기계적 강도가 고온까지 유지되고 내식성이 있다.

1. 섬유강화 플라스틱(FRP) : 우주 항공 관계를 비롯한 각종 수송기기

2. 탄소 섬유 강화 플라스틱(CFRP) : 정적 강전도성, 내식성, 진동 감쇠성, X선 투과성 등의 뛰어난 성능

3. 케블러 탄소 섬유 강화 플라스틱(KFRP) : 뛰어난 열안정성, 치수 안정성 및 내피로성을 가짐

4. 섬유 강화 열가소성 플라스틱(FRTP) : 고강도, 내열성 등이 우수

5. C-C 콤포지트 (carbon-carbon composite) : 고온 특성, 경량, 고강성, 고강도, 내식, 내열, 열or전기 전도성이 뛰어남.