일반기계기사 필기 출제 빈도 높은 기계재료 요점정리/요약본 공유

 

목차

일반기계기사 필기 출제 빈도 높은 기계재료 요점정리/요약본 공유

 

 

 

자격증을 공부하는남자 너도 할 수 있어 입니다.

 

안녕하세요? 자격증을 공부하는 남자 "너도 할 수 있어"입니다.

 

오늘의 포스팅은 기출 빈도 높은 기계재료 요점정리입니다..

 

많은 이용 부탁드립니다... ^^

 

문제은행

아무래도 문제은행식으로 출제가 되다 보니

 

비슷한 유형 또는 같은 문제가 빈번하게 출제되는 모습을 찾아볼 수 있습니다.

 

그래서 보통 기사 필기는 5~6년을 주로 많이 회독을 하여 문제 유형을 익히는 경우가 많습니다.

( 물론 계산이 주로 있는 과목은 이 방법이 잘 통하진 않습니다..)

- 암기과목에서 잘 통하는 방법입니다!

 

그래서 매번 보다 보니 이걸 정리해서 공유하면 아무래도 많은 도움이 될듯하여 공유를 하고자 합니다.

 

이제 시험이 얼마 남지 않은 시기에 암기과목을 좀 더 다져서 안전하게 커트라인을 넘기시면 좋겠습니다!

 

밑에 사진 올렸습니다.

 

형광펜으로 표시한 부분이 주로 나오는 부분이고 형광펜이 없는 부분은 알아두시면 도움이 되는 부분입니다.

 

형광펜이 없다고 하여 그냥 넘기지 말고 한 번쯤 읽어보시길 추천합니다!

 

 

텍스트 자료

혹시 텍스트 자료 원하시는 분들을 위해서 밑에 텍스트로 적어두겠습니다.

 

기계재료 - 1) 금속의 특성

1. 상온에서 고체 (수은 제외)
2. 가공 용이, 연성, 전성 ↑
- 연성 : 선 / 전성 : 판
3. 금속특유의 광택, 빛을 잘 발산
4. 열 전도율, 전기전도율 ↑
5. 비중, 강도, 경도 ↑
6. 용융점 ↑

2) 금속 재료 물리적 성질
: 비중, 용융점, 비열, 열팽창계수(선팽창, 부피팽창), 전기전도율
열전도율, 자성
1. 금속의 용융점
W(3410)>Al(660.2)>Zn(419.46)
>Bi(271.3)>Sn(231.9)>Hg(-38.8)
*Bi : 비스무트
*텅알아비주수 -> 텅을 알아비주수! = 텅을 알아봐주수ㅋㅋㅋㅋㅋㅋ

2. 선팽창계수 : 금속에 열을 가하면 길이와 부피가 증가 -> 열팽창
-> 온도가 1도 올라감에 따라 길이가 늘어나는 비율이 '선팽창계수'
a. 선팽창계수가 큰 재료 : Zn, Pb, Mg
*ZPM -> 2PM은 2am보다 큰 그룹이니까...큰 재료! = Zn, Pb, Mg(마그마그 큼)
b. 선팽창계수가 작은 재료 : Mo, V, W
*MVW ->엠브이떠블유...입에 촥촥붙음

뭐 이런식으로
3. 전기전도도 순서 : 은구금알마아니철납
*은구, 금(알)마가 아니, 철을 납부했다고?
-> 전기전도도를 해치는 금속 : Ti, P, Fe, Si
*Ti : 티타늄
*티 인 철규 -> 티 안에 철규

 

3) 금속재료의 기계적 성질
: 인성, 전성, 연성, 취성(메짐), 강도, 경도, 피로, 탄성한계, 충격값
  연신율, 단면수축률
1. 연성=전연성 : 선
2. 전성 : 판
3. 인성 : 질긴 성질
*인성이 질겨?

4) 금속의 변태
1. 동소변태 : 고체내 원자 배열 변함
2. 자기변태 : 배열 변화X, 강도만! 변함 -> 원자내부에서 만! 변화
-> 변태점 측정법 : 열분석법, 시차열분석법, 열팽창법, 자기분석법, 비열법, 전기저항법, X선분석법

5) 고용체 : 하나의 금속 중/ 다른금속 또는 금속원자가/ 서로 녹아서 고체를 이룬 것
1. 치환형 고용체 : 용매원자의 결정격자점에 있는 원자가 용질원자에 의해 치환(치환)
2. 침입형 고용체 : 용질원자가 용매원자의 결정격자사이의 공간에 들어간 것(침입

6) 재결정 온도 : 냉간가공과 열간가공을 구별하는 온도
1. 냉간가공 : 재결정온도이하에서 가공
2. 열간가공 : 재결정온도이상에서 가공

7) 석출경화 : 하나의 고체 속, 다른고체가 별개의 상으로 나올때, 단단해지는 현상
/ 냉각속도, 과냉도, 석출온도에 영향이 큼
-> 회복 : 냉간가공한 금속 가열 -> 내부응력 ↓ -> 물리적, 기계적성질 변화

8) 상률 : 2개 이상 상이 존재할 때(불균일계) => 안정한 상태에 있을 때, 서로 다른 상들이 평형상태
-> 이 평형을 지배하는 법칙 : 상률 => 자유도가 0이면 불변계 - 순금속의 용융점, 일정한 온도로 정해짐

9) 철강재료 분류
1. 순철 < 0.02%C

2. 강 - 
아공석강(0.02~0.77) < 공석강(0.77) < 과공석강(0.77~2.11)

3. 주철 -
아공정주철(2.11~4.3) < 공정주철(4.3) < 과공정주철(4.3~6.68)

☆★10) 순철의 변태
1. 자기변태 : A2변태점 = 퀴리점 : 768도
*자기야 에이투퀴리 -> 자기야 에이 투끼리 -> 자기야 에이 (투)우리끼리
2. 동소변태 : A3변태점(912), A4변태점(1400)
-> ** A1변태점(723)은 강에만 있음!!
*강하니까 A1~~~

☆★11) 변태점
1. A0 : 210 - 시멘타이트의 자기변태
2. A1 : 723 - 강에만 존재 (순철에 없음) * 강에만 존재하니까 당근 순철에 없겠지...강은 1
3. A2 : 768(순철)
770(강) - 자기변태점 = 퀴리점
4. A3 : 912
5. A4 : 1400

12) 강의 표준조직
1. α 철 - 페라이트(F)
*알페!
2. r 철 - 오스테나이트(A)
*감마인거 아는뎅..모르는거 아닌뎅!
*감오
3. 탄화철(Fe3C) - 시멘타이트(C)
4. α 철 + Fe3C - 펄라이트(P)
5. r 철 + Fe3C - 레데뷰라이트(L)

13) 합금 되는 금속 반응
1. 공정반응(공정점 : 4.3%C, 1130도)
: 액체 ⇔ 레데뷰라이트(L)
2. 공석반응(공석점 : 0.77, 723)
: r 철 ⇔ 펄라이트(P)
* 0.77 -> 7이 두 개니까 723
*이전 포스팅에서 -> 공석강(0.77) , 공정주철(4.3)
3. 포정반응(포정점 : 0.17, 1495)
: δ 철 ⇔ r 철 + 액체

 

14) Acm선 : Fe - C 상태도에서 시멘타이트 생성개시온도선
=> A(오스테나이트) ⇔ A(오스테나이트) + C(시멘타이트)
*Acm -> 시멘타이트

15) 공석변태
: 공석강(0.77%C) -> A1변태점(723)이상 온도에서 r고용체(A)의 범위로 가열해
서서히 냉각 -> A1에서 공석반응=> α고용체(F) & Fe3C(C)로 동시 석출
=> 이 변태를 공석변태 or A1변태
=> 층상모양의 공석조직 -> (P)펄라이트

16) 철강의 기본조직
1. 페라이트(F) - α철에 탄소가 최대 0.02%C 고용된 α고용체
/ BCC(체심입방격자) / 연한 성질 / 전연성 ↑
2. 오스테나이트(A) - r철에 탄소가 최대 2.11%C 고용된 r고용체
/ FCC(면심입방격자)
3. 시멘타이트(C) - Fe에 탄소가 6.68% 화합된 철 금속간 화합물 Fe3C
/ 흰색 침상이 나타남 / 경도 매우 ↑ / 취성 ↑
4. 펄라이트(P) - 탄소 0.86%의 r고용체가 723(A1변태점)에서 분열하여 생긴
/ 페라이트와 시멘타이트의 공석조직 / F와 C가 층으로 나타나는 강인한 조직
5. 레데뷰라이트(L) - 4.3%C의 용융철이 1148이하로 냉각될 때
/ 2.11%C의 오스테나이트와 6.68%C의 시멘타이트로 정출되어
/ r와 Fe3C의 기계적 혼합으로 생긴 공정조직인 공정주철
/ A1점 이상에서 안정적으로 존재 / 경도 ↑ & 메지다(끈기가 적다)=취성

17) 탄소강의 물리적 성질
- 탄소 함유량 증가
=> 비열, 전기저항, 강도, 경도, 항자력 : ↑
*비전강경항 -> 비전이 강경함!ㅋㅋㅋㅋㅋ-> 강경하니까 ↑↑
=> 비중, 열팽창계수, 열전도도 : ↓
*비열열(비열x) -> 비열열인데 비열은 아님 -> 비열하면 ↓↓

18) 취성(메짐)의 종류
1. 청열취성 : 200~300도의 강에서 발생
2. 적열취성 : S(황)
*S 라인은 적
3. 상온취성=냉간취성 : P(인)
*상P -> 쌍피!ㅋㅋㅋㅋㅋ
4. 고온취성 : Cu(구리)
*고구리
5. 헤어크랙 : H2(이원자 수소)-수소가스에 의해 머리칼 모양
19) 고탄소강 : 탄소강에 0.5%이상 탄소를 함유하고 있는 강
/ 줄, 정, 쇠톱날, 끌 등의 재질로 사용

20) 탄소강의 5대 원소 : S, P, Si, Mn, C
*황인규 망해서 탄식하다
1. S
-a. 강의 유동성 ↓/ 기포 발생
-b. 적열상태-메짐성(취성) ↑
-c. 인장강도 ↓ 연신율 ↓ 충격값 ↓
-d. 강의 용접성 ↓
*황 인연 유용 충격 -> 황 : 인연을 유용하게 쓰라는 말 넘 충격적...
*황 메(취)
-e. 망간과 화합해 절삭성 ↑
2. P : 강도 ↑ 경도 ↑/ 상온취성 원인/ 연신율 ↓ 충격값 ↓/ 결정립 조대화(거칠다)
*인 강경 ->인은 강경함
*인 연신 충격 ->인은 연신 충격받음
3. Si : 주철에서 강력 흑연화 촉진제(흑연 생성 조장)/ 유동성 ↑/ 주조성 개선
/ but 3%를 넘으면=> 주철의 강도 ↓ 인성 ↓ 연성 ↓
*흑규흑규 -> 흐규흐규ㅠㅠㅠ
*유주 -> 여자친구 유주...
*3퍼 주철 강 인연 ->3퍼 3개의 강한 인연
4. Mn : 적열취성 방지/ 고온가공용이(고온에서 강도 ↑ 경도 ↑)/ 담금질효과 ↑
*망간 고온 강경담 / 적취방 -> 망간 고온에서 강도경도담금질↑, 적열취성방지
5. C : 가장 큰 영향

21) 강괴(Steel ingot) : 탈산정도로 분류
1. 림드강 : 용강을 페로망간(망간철 : Fe-Mn)으로 가볍게 탈산
/ 불완전탈산강 / 기포발생
*망했어 긍까 가볍게 해 가벼우니 불완전 가벼우니 기포뾱뾱
2. 킬드강 : 페로실리콘(Fe-Si), 알루미늄(Al) - 강력탈산제로 충분히 탈산
/ 완전탈산강 / 상부에 수축공 발생
*실리콘알로 킬을 따자 킬하려면 강력해야해 완전! 강력하니까 상부가 수축하지
3. 세미킬드강 : 림드강 킬드강 중간
4. 캡드강 : 림드강 변형
*캡이 되려면 변해야함

 

22) 담금질(Qeunching)-퀀칭
1. 목적 : 재질 경화 - 마텐자이트조직 얻기 위한 열처리
*담Q메-> 담메담메
2. 담금질 온도
a. 아공석강 : A3변태점보다 30~50도 높게 가열후 급냉
b. 과공석강 : A1변태점보다 30~50도 높게 가열후 급냉
*아ㅆㅣ 과탑-> 아ㅆ(쓰리3), 과탑(1)
3. 담금질조직 경도순서 : A<M>T>S>P
*아마 티스푼
4. 질량효과 : 재료의 굵기와 무게에 따라 담금질효과 달라짐
/ 냉각속도가 질량 영향을 받기 때문 / 소재 두꺼울수록 질량효과 큼
5. 서브제로처리 : 잔류오스테나이트(A)를 0도이하로 냉각
-> 마르텐자이트(M)화 하는 열처리
*서브제로 오0마->제로니까 ㅇㅗ스테나이트 0도 이하 마르텐자이트화
6. 담금질균열 : 재료 경화위해 급랭-> 재료내외 온도차에 의해 열응력과 변태응력 발생
-> 내부변형 또는 균일이 일어남 => 갈라진 금=담금질 균열
<균열 방지법>
a. 일정한 속도로 냉각 / 급격한 냉각 피하기
b. 유냉 / 수냉 피하기
c. 부분 단면 적게 하기 / 부분적인 온도차를 적게 하려고
d. 특수원소가 포함된 재료 선택 / 유냉해서 충분한 담금질효과 가져오도록
e. 재료면의 스케일을 완전히 제거 / 담글질액이 잘 접촉하게
f. 직각부분 적게
g. 온도를 필요이상으로 올리지 않기

23) 뜨임(Tempring)-템퍼링
1. 목적 : 담금질하면-> 경도 ↑ but 취성o
=> 경도는 다소 저하되지만 인성을 증가하기 위해
-> A1변태점 이하에서 재가열-> 재료에 알맞은 속도로 냉각시켜 주는 처리
*뜨ㄴ 아이템 첫번째(1) 변태점에서 재가열 후 냉각
2. 열처리 변화순서
A→(200도)M→(400)T→(600)S→(700)P

24) 풀림(Annealing)-애닐링
1. 목적 : 재료를 단조, 주조 및 기계가공 시
-> 가공경화나 내부응력 발생 제거하기 위해
: 변태점이상의 적당한 온도로 가열해 서서히 냉각시키는 작업
*풀림애닐링
2. 풀림의 종류
a. 완전풀림 : A3변태점 이상 30~50도의 온도범위에서 일정기간 가열해
입자를 미세하게 한 후 냉각하는 방법
/ 용융상태로 부터 응고한 주강 or 장시간 고온에 있던 강
-> 결정입자가 거칠고 메지므로
b. 저온풀림(연화풀림) : 600~650도로 가열해 서냉하는 방법
/ 냉간가공이나 그밖 가공에 의해 생기는 내부응력, 변형을 제거하려고
*600~650의 토익점수는 낮은거에요...그쵸..?
c. 구상화 풀림 : Ac1
c. 구상화 풀림 : Ac1점 아래(600~700도)에서 일정시간 가열후 냉각
/ 펄라이트중의 층상 시멘트가 그대로 존재
-> 절삭성이 나빠짐 => 이것을 구상하기 위해
*에이씨 첫번째 펄이 시멘트에 박힘 절(삭성) 망(나빠짐)적...다시 구상해야겠다
d. 중간풀림 : 가공성의 향상, 가공후 균열방지 위한 풀림작업
/ 냉간가공 공정도중 실시

25) 항온열처리
1. 항온변태곡선 이용한 열처리
- 항온변태곡선 : TTT곡선(시간, 온도, 변태)
*변태는 항상 TTT 티만 입음
2. 담금질과 뜨임을 동시에 가능한 열처리
/ 베이나이트조직 get!
*항상 담그고 뜨고하니까 결국 밤이 되지(나이트)
3. 종류
a. 오스템퍼링 : 하부 베이나이트조직
/ 뜨임 필요없음 / 담금균열과 변형 없음
*오~템에 베이겠음 베일정도니까 뜨는것도 필요X 균열 변형X
b. 마템퍼링 : 마텐자이트 & 하부 베이나이트 혼합조직
*마 그템은 혼합됨
c. 마르퀜칭 : 마텐자이트조직
*마칭마
d. 오스포밍 : 과냉오스테나이트상태 -> 소성가공 후
-> 냉각중에 마텐자이트화 하는 열처리
*스포한다-> 오!마 이갓

26) 강의 표면경화법 종류
1. 물리적 표면경화법 : 고주파경화법, 화염경화법
*물고주 화염
2. 화학적 표면경화법 : 침탄법, 질화법, 청화법(시안화법)
*화 침질청
3. 금속침투법 : 세라다이징, 크로마이징, 칼로라이징, 실리코나이징, 보로나이징
*세실보 칼 크
4. 기타 표면경화법 : 숏피닝, 방전경화법
*방숏

 

27) 표면경화용강
: 기계부붐 중 내부의 강인성 & 표면의 높은 경도를 가지고 있는 재료가 요구될 때 사용
1. 종류 : 침탄용강, 질화용강, 고주파경화용강
*침질 고주
2. 용도 : 소형기어, 캠, 축, 피스톤핀

28) 침탄법 & 질화법 비교
- 침탄법
1. 경도 ↓
2. 열처리 필요 (침탄후)
3. 수정 가능 (침탄후)
4. 단시간 (표면경화)
5. 변형O
6. 단단 (침탄층)
*침은 단단하면 넘 아파! 긍까 경도 ↓
*침 맞는 사람은 열처리가 필요함 따끈따끈하게 해놓고 침놓음
*침 맞은데 수정도 가능해
*침은 단시간임
*침 맞았는데 알고보니 켈로이드피부...맞은 부위 변형됨...하...
*침 맞아서 몸이 단단해짐!
- 질화법
1. 경도 ↑
2. 열처리 필요X (질화후)
3. 수정 불가능 (질화후)
4. 장시간 (표면경화)
5. 변형 ↓
6. 여림 (질화층)
*침과 반대

29) 고주파경화법
: 표면경화법 중 가장 편리
/ 고주파유도전류에 의해 소요깊이까지 급속히 가열 후 급냉하여 경화
*고주가 젤 편해
30) 숏피닝
: 금속재료의 표면에 강이나 주철의 작은입자를 고속으로 분사시켜 표면 층의 경도를 높임
/ 피로한도, 탄성한계 향상
*숏! 작아! 경도 높임! 피로한도 탄성한계 높임!
31) 하드 페이싱
: 소재 표면에 스텔라이트나 경합금을 용접 또는 압접으로 융착
*하드해 스텔라 경합중 용접압접

32) 금속침투법 : 고온중에 강의 산화방지법
1. 크로마이징 : Cr침투
2. 칼로라이징 : Al침투
*알칼
3. 실리콘나이징 : Si침투
4. 보로나이징 : B침투
5. 세라다이징 : Zn침투
*세라Z

 

출처

출처 : 너도 할 수 있어 / ucanalsodoit.tistory -

옛날에 업로드한 자료를 토대로 제가 한번 재구성 해보았습니다

 

소중한 시간을 내어 글 읽어주셔서 감사합니다.

 

항상 방문해주시는 여러분들 덕분에 힘이 됩니다.

 

앞으로도 더 좋은 글을 작성할 수 있도록 노력하겠습니다.

 

 

이상으로 자격증을 공부하는남자 "너도 할 수 있어"였습니다. 

 

 

감사합니다.