개념 한 쪽
철강재료는 탄소 함량과 첨가 원소로 갈린다. 이 세트는 합금강의 정의, 탄소강과 주철을 나누는 탄소 함량, KS 공구강 기호인 SKH와 STS, 경금속과 중금속을 나누는 비중 경계를 묻는다. 선지 판단은 「탄소 함량이 경계의 어느 쪽인가」와 「기호가 어떤 강종을 가리키는가」에서 갈린다.
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합금강은 탄소강에 철 이외의 원소를 첨가해 성능을 개선한 강재다. 용광로에서 나온 출하물은 주철이고, 탄소강은 탄소 함량이 2% 미만이며 성질을 지배하는 주성분도 탄소다. 탄소강은 탄소 함량이 2% 미만이고, 그보다 탄소가 많은 쪽이 주철이다. 탄소 함량이 늘어나는 쪽이 주철이라는 방향만 잡아도 선지의 절반은 걸러진다.
공구강은 KS 기호로 구분한다. SKH는 고속도 공구강, STS는 합금 공구강이다. 일반 구조용 강재는 SS·SM, 기계구조용 탄소강은 SxxC, 탄소공구강은 SK로 표기하므로 서로 바꿔 놓은 선지가 함정이 된다. 공구강 기호는 SKH·SKP·SKS처럼 갈래가 나뉘므로 「H는 고속」이라는 연결을 먼저 잡는다.
재료 분류의 기본 수치도 함께 나온다. 금속은 비중 4.6을 경계로 그 미만은 경금속, 이상은 중금속으로 나눈다. 철강은 중금속 쪽에 속하고, 알루미늄(비중 약 2.7)은 경금속 쪽에 속한다. 이 경계값은 재료의 이름을 묻는 문제가 아니라 분류 기준 수치를 묻는 문제에서 그대로 답이 된다.
출제는 정의와 수치, 기호를 서로 바꿔 놓는다. ① 합금강 — 「탄소강에 철 이외 원소를 첨가」가 맞고, 용광로 출하물을 탄소강으로 적으면 틀린다. ② 탄소강·주철 경계 — 「탄소강은 2% 미만, 주철은 그 초과」라는 방향을 확인하고 뒤집어 놓은 선지를 지운다. ③ KS 기호 — SKH를 합금 공구강, STS를 고속도 공구강으로 뒤집는 선지가 나온다. ④ 경·중금속 — 경계값 4.6을 다른 수치로 바꿔 놓는다.
"밀링에 사용하는 엔드밀의 재료는 일반적으로 SKH2를 사용한다"에서 SKH는 어떤 재료를 나타내는 KS 기호인가?
정답 ② · KS 강재 기호 중 SKH가 나타내는 재료를 묻는 문제이다. SKH는 고속도 공구강을 나타내는 기호로, SKH2는 텅스텐계 고속도 공구강으로 엔드밀 등의 절삭 공구에 널리 쓰인다.
KS 기호 SKH는 고속도 공구강(Speed Steel High-speed)을 나타내는 표준 기호이다.
금속 탄화물의 분말형 금속 원소를 프레스로 성형한 다음 이것을 소결하여 만든 합금으로 절삭 공구와 내열, 내마멸성이 요구되는 부품에 많이 사용되는 금속은?
정답 ① · 금속 탄화물 분말을 프레스로 성형한 후 소결하여 만드는 합금을 묻는 문제이다. 초경 합금은 텅스텐 카바이드 등의 금속 탄화물 분말에 코발트를 결합재로 섞어 프레스 성형 후 소결하여 만드는 분말야금 제품으로, 고경도와 우수한 내열성, 내마멸성으로 절삭 공구 재료로 널리 쓰인다.
금속 탄화물 분말을 소결한 초경 합금은 높은 경도와 내마모성으로 절삭 공구에 최적이다.
주조성이 좋으며 열처리에 의하여 기계적인 성질를 개량할 수 있고 라우탈(Lautal)이 대표적인 합금은?
정답 ③ · 알루미늄 합금 중 Al-Cu-Si 계 합금은 주로 실란더 헤드 등에 쓰이며, 라우탈(Lautal)이라 불리는 대표적인 주조용 합금입니다. 라우탈은 알루미늄에 구리와 규소가 소량 첨가되어 주조성이 우수할 뿐만 아니라, 열처리(T6 등)를 통해 기계적 강도와 성질을 크게 개량할 수 있는 특징이 있습니다.
라우탈(Lautal)은 Al-Cu-Si 계 합금으로 주조성이 우수하고 열처리로 성질 개량이 가능하다.
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