기계제작법

소개글

기계제작법에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 재료가공이란 무엇인가?

2. 주형공동으로부터 가스를 배출하는 것이 중요한 이유는?

3. 주조모형, 주형상자, 코어, 주형공동과 라이저는 무엇인가?

4. 주형의 분리선과 분리면은 무엇인가?

5. 주물사의 4가지 주요 요구사항은 무엇인가? 주물사와 첨가제에 의하여 이것이 어떻게 제공되는가?

6. 통기성은 무엇인가? 주물사에서 중요한 이유는 무엇인가?

7. 코어프린터란 무엇인가?

8. 인베스트먼트 주형을 용융금속의 주입전에 예열하는 이유는?

9. 풀몰드 주조공정의 유리한 점은 무엇인가?

10. 영구금형주조의 공통 주형재료는 무엇인가? 보편적으로 주조하는 금속은 무엇인가?

11. 영구금형공정에서 가스 배출을 어떻게 하는가? 라이저가 필요한가? 주물사 코어를 사용할 수 있는가?

12. 다이캐스팅 사이클 동안 융용금속에 가해진 압력이 변하는 이유는 무엇인가?

13. 다이캐스팅이 다른 주조방법에 비하여 유리한 점은 무엇인가?

14. 원심주조의 내외부면의 구조와 성질을 비교하라.

15. 용선로에 녹이는 금속의 종류는 무엇인가?

16. 주조 적용에서 아크로의 유리한 점은 무엇인가?

17. 열간가공과 냉간가공을 정의하라.

18. 열간가공이 금속의 결정구조를 향상시키는데 어떻게 사용되는지 설명하라.

19. 업셋단조는 무엇인가?

20. 스프링백은 무엇이고 굽힘에서 중요한 이유는 무엇인가?

21. bentonite란 무엇인가?

22. 접종(inoculation)란 무엇인가?

23. 압출공정에서 주된 형상제한은 무엇인가?
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본문내용

23. 압출공정에서 주된 형상제한은 무엇인가?
압출(Extrusions)은 특정한 형태의 단면을 가진 금속 막대이다. 빌렛을 밀어서 압력을 가하여 다이나 로울러 사이로 통과시키는 작업을 통하여 특정한 형태의 단면을 갖게 하는 가공공정을 통해 만들어진다. 압출물은 장식재나 구조재로 사용하는 여러 가지 형태의 봉재와 관재가 있다. 사용목적에 따라 다양한 종류의 금속에 다양한 형상의 압출이 가능하다. 판재의 압연가공과 같이 압출에는 열간압출과 냉간압출이 있다. 압출물의 강도가 요구될 경우는 냉간압출방법을 채택하지만 대부분의 경우는 재료를 열간압출한다. <압출제품을 절단하여 만든 개별제품의 예>
<압출물의 다양한 형태>
<여러 가지 형태의 봉재>
열간 압연에 의해 생산된 봉재는 일반적으로 거칠고, 엣지가 둥근편이며, 규격이 정밀하지 않다. 냉간 압연가공 된 봉재는 표면이 매끄럽고, 엣지가 둥글지 않으며, 규격이 매우 정확하다.
<파이프와 튜브>
24. Fe-C 평형상태도를 설명하라.
순철은 910 이하에서는 체심입방격자이고, 910 이상1390 까지는 면심입방격자이다. 여기에 탄소원자가 함유되면 두가지의 변화가 나타난다. 즉 변태온도가 낮아지고 변태가 단일온도에서 일어나는 것이 아니라 어느 온도범위에 걸쳐서 일어나게 된다. 엄격하게 말해서 시멘타이트(Fe3C)로 불리우는 금속간화합물은 평형상이 아니기 때문에 이 상태도는 엄밀하게 말하면 평형상태도가 아니다. 어떤 조건하에서 시멘타이트는 더욱 안정한 상인 철과 흑연으로 분해될 수 있다. 그러나 Fe3C는 한번 형성되기만 하며 실질적으로 매우 안정하므로 평형상으로 간주된다. 이러한 이유로 인해서 그림 의 상태도는 준안정 상태도이다. 상(phase)이라는 것은 물리적, 화학적 그리고 결정학적으로 균일한 부분을 말하는 것으로, 이것은 뚜렷한 계면에 의해서 합금의 다른 부분과 구분된다.
상태도에 나타나는 고상의 종류에는 4가지가 있다. 즉, 페라이트(ferrite), 오스테나이트(austenite), 시멘타이트 및 페라이트등이다.
1 페라이트: 철에 탄소가 함유되어 있는 고용체를 페라이트 또는 단순히 페라이트라고 부르며, BCC 결정구조를 가지고 있다. 상태도에서 나타내듯이 페라이트의 최대탄소고용도는 723 에서 0.02%이므로 페라이트에 고용할 수 있는 탄소량은 매우 적은 것을 알 수 있다. 또한 페라이트의 탄소고용도는 온도가 내려감에 따라서 감소하여 0 에서 약 0.008%정도이다. 탄소원자는 철원자에 비해서 비교적 원자크기가 작으므로 철의 결정격자내의 침입형자리(interstitial site)에 위치한다. 침입형자리는 4면체 틈자리(tetrahedral site)와 8면체 틈자리(octahedral site)의 두종류가 있는데, BCC인 페라이트에서는 4면체 틈자리인
의 크기가 크고, 그 침입형자리에 들어갈 수 있는 구의 최대반경은 0.35 이다. 따라서 0.77 의 반경크기를 갖는 탄소원자가 이 침입형자리에 들어가게 되면 탄소원자의 크기가 침입형자리보다 상대적으로 매우 크기 때문에 격자변형을 일으키게 된다. 이것이 페라이트내의 탄소고용도를 적게 하는 중요한 이유이다.
2오스테나이트: 철에 탄소가 고용되어 있는 고용체를 오스테나이트(austenite)라고 하며, FCC 결정구조를 가지고 있다. 탄소고용도는 그림 2.1에서 볼 수 있듯이 1148 에서 2.08%로 최대이며, 온도가 내려감에 따라서 감소하여 723 에서 0.8%로 된다. 따라서 탄소고용도는 페라이트보다 매우 크다. 또한 페라이트에서와 마찬가지로 오스테나이트중의 탄소는 침입형자리에 위치하는데, FCC의 8면체 틈자리인 및
의 크기가 8면체 틈자리인
보다 크고, 8면체틈자리에 들어갈 수 있는 구의 최대반경은 0.51 이다. 그러므로 0.77 의 반경을 갖는 탄소원자가 8면체틈 자리에 들어가면 페라이트에서와 마찬가지로 격자변형을 일으키게 되지만, 그 변형정도는 페라이트보다는 작다. 이것이 오스테나이트의 탄소고용도가 페라이트보다 크게 되는 중요한 이유이기도 하다. 한편 이와 같이 오스테나이트와 페라이트의 탄소고용도가 차이나기 때문에 대부분의 강을 경화열처리하는데 있어서의 중요한 근거가 되는 것이다.
3시멘타이트: 철탄화물(Fe3C)인 시멘타이트는 고용체라기보다는 금속간화합물로서, 6.67%의 탄소를 함유하고 있다. 결정구조는 그림 2.2와 같이 단위격자당 12개의 Fe원자와 4개의 C원자를 가지는 사방정(orthorhombic)이고, 매우 경하고 취약한 성질을 가지고 있다.
시멘타이트(Fe3C)의 원자구조 ( :탄소원자, :철원자)
4 페라이트: 철의 탄소고용체를 페라이트라고 하며, 페라이트와 마찬가지로 BCC 결정구조를 가지지만 격자상수가 다르다. 페라이트내의 최대탄소고용도는 1495 에서 0.09%이다.
탄소는 철과 화합하여 시멘타이트(Fe3C)의 형태로 되는 경우와 또는 탄소단체의 흑연(graphite)으로 되는 경우가 있다. 강의 경우는 주로 시멘타이트의 형태로 존재하지만 주철에서는 흑연과 시멘타이트의 두가지 형태가 나타난다. 보통 시멘타이트는 고온으로 가열하면 철과 흑연으로 분해되므로 준안정상이라고 할 수 있고, 오히려 흑연이 안정상으로 간주된다.
25. 회주철의 우수한 공학적 성질은 어떠한 것들이 있는가?
주철중 탄소의 일부가 유리되어 흑연화되어 있는 것을 회주철이라 하며, 선철과 고철을 용해하여 만든다. 백주철보다 탄소와 규소의 함유량이 많고 상대적으로 느린 냉각속도에서 얻어진다. 호주철의 연신율은 거의 0에 가깝고 인장강도는 조직에 따라 140~420MPa 정도를 갖게 된다. 회주철 내의 흑연의 이러한 모양 때문에 회주철은 인장하중보다 압축하중에 강하며 또한 회주철 내에 존재하는 흑연의 크기와 양의 변화가 크기 때문에 탄성계수 또한 70~150GPa 로 큰 변화를 보인다. 회주철 내의 이러한 흑연은 회주철이 강에 비하여 진동을 많이 흡수할수 있는 좋은 역할을 하게하며 회주철의 낮은 강도와 낮은 연성은 기계가공을 매우 용이하게 하여, 자동차의 엔진블록, 플라이휠, 브레이크드럼, 공작기계몸체, 기어등을 포함한 여러곳에 널리 사용되고 있다.

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