기계제작법연습문제10-12장

목차

10장
1. 주철과 주강을 제조방법과 그 특성에 따라 비교 설명하여라.
2. 마우라의 조직도를 5개 구역별로 그려 설명하여라.
3. 주철의 고온에서의 성질을 시험 사례를 들어 설명하여라.
4. 칠드 주철의 특성과 용도를 설명하여라.
5. 구상흑연주철의 특성과 용도를 설명하여라.

11장
1. 동의 종류를 제조방법에 따라 분류하여라.
2. 동의 2원계 상태도를 그려 설명하여라.
3. 특수 황동의 종류와 그 특성 및 용도를 설명하여라.
4. 인청동의 특성과 용도를 설명하여라.
5. 지르코늄동과 코슨합금의 특성과 용도를 비교 설명하여라.

12장
1. 경금속의 종류와 그 특성을 설명하여라.
2. 주물용 알루미늄합금의 기호, 합금계, 주성분, 특색 및 용도의 보기 등을 KS규격 D6008에서 발췌하여 작성하여라.
3. 알크래드와 알루미늄-리듐합금을 비교하고, 그 특성과 용도를 설명하여라.
4. 티탄의 특성과 티탄합금의 공업적 유용성에 대해 설명하여라.

본문내용

금형으로 발포 및 진공성형용 금형소재로 특히 자동차 내장재 금형으로 널리 이용되고 있으며 열전도성이 뛰어나다.
용도
.자동차 내장금형
.자동차부품(메니폴드외다수)
.산업기계용, 기타.
알크래드와 알루미늄-리듐합금을 비교하고, 그 특성과 용도를 설명하여라.
알클래드는 가공용 Al합금 중에서 Cu 또는 Zn을 함유한 합금인 두랄루민계 합금은 내식성이 나쁘므로, 해수나 염기가 있는 바닷바람과 접하게 되면 입계 부식을 일으키기 쉽다. 이를 방지할 목적으로 내식성이 큰 순Al,Al-Mn계, 또는 Al-Mg계 합금의 얇은 판재를 모재인 Al합금의 표면에 피복한 합금을 알클래드하 한다.
알루미늄-리튬합금
이 합금은 비중이 낮고 탄성 계수가 높으며, 피로 강도 및 저온 인성이 우수하므로 비행기, 항공우주 구조물의 경량화 재료로서 사용되고 있으며, 또 저온용 재료로서 개발되어 있다. 이 합금의 피로 강도는 2000번 및 7000번 고강도 알루미늄 합금 보다 뛰어나다.
티탄의 특성과 티탄합금의 공업적 유용성에 대해 설명하여라.
티탄의 특성
- 티탄은 비중이 4.5, 인장강도가 50Kg/mm2으로 강도가 크다.
- 고온 강도, 내식성, 내열성이 우수하나, 절삭성, 주조성이 불량하다.
- 용도는 초음속 항공기 외관, 송풍기의 프로펠라 등에 쓰인다.
공업용순티탄
순티탄은 상온에서 최밀육방형( )이지만, 그 축비(c/a=1.587)는 다른 최밀육방정금속(예를들면 Mg의 c/a=1.623)에 비해 작기 때문에 가공성이 풍부하다. 각종 원소의 티탄에 대한 고용도는 일반적으로 크지만, 불순물로서 순티탄의 기계적성질에 가장 강한 영향을 주는 것은 N, O와 Fe이다. 따라서 일본공업규격(JIS H 4600)에 있어서도, 이들불순물(주로 O와 Fe)의 함유량에 따라 공업용순티탄판의 종류를 분류하고 있다. 덧붙여서 말하면, O를 0.06% 포함하는 순티탄의 인장강도는 약 3.5kgf/㎟이지만, O의 증가와 함께 강도도 증대하여, O가 0.3%가 되면 인장강도는 약 2배의 값을 나타낸다.
티탄은 hcp구조이며, 소성변화에는 미끄러짐과 쌍정이 관여한다. 이 한정된 미끄러짐계의 수로 하면, 티탄다결정재는 결정입계에서 연속성을 유지하여 변형할 수 없겠지만(von Mises의 조건), 변형쌍정의 발생이 그것을 보충하고 있는 것이다.
그러나 이들의 소성거동은 불순물, 합금조직, 온도 등의 영향을 받아, 가공경화, 연성, 변형능, 혹은 후술하듯이 집합조직의 형성에도 변화를 일으키게 된다.
순티탄은, 변태점 (Tc=882 )이하에서는 bcc구조로 되기 때문에, 변형은 용이해지지만, 고온이기 때문에 화학적으로 활성으로 되어, 비보호성의 산화막이 성장한다.
순티탄의 특징의 으뜸은 내식성이 우수하다는 것이다. 종래 일본의 티탄수요의 대부분을 순티탄이 차지하고 있었다는 것은, 항공기산업의 뒤떨어짐을 배경에 겪어나간 필연의 결과였다.
발전소나 선박용의 복수기관에는 수질오염이 진행하고 있는 요즘, 일찍이 알루미늄 황동이나 큐프로니켈을 대신해서, 0.3~1mm 두께의 박육용접티탄관의 용도가 넓어지고 있고, 또 해수담수 화장치의 전열관이나, 냉각용 공업용수를 해수로 냉각하는 플레이트식 열교환기에도 순티탄이 이용되기 시작했다.
더욱이 소다전해에 있어서 양극기재나 동의 전해정련에 있어서 종판에까지 순티탄이 진출하고 있다.
또 티탄의 특색의 하나는 가볍고 강하다는 것이다.
내식재료로서 널리 이용되는 스텐레스강과 공업순도티탄과의 강도의 비교를, 내력/밀도비의 온도변화로 플로트한 것이 그림 4이다. 이것으로 알 수 있듯이, 특히 400 보다 저온측에서는 티탄쪽이 비강도면에서 훨씬 우수하다고 할 수 있다.

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