피복아크용접기능사 고강도 재료 — 클래드·알니코·고장력강

클래드 합금은 이종 금속을 압연이나 폭발접합으로 붙여 내식성과 강도 같은 양쪽 특성을 겸비하게 만든 복합 금속이다. 바이메탈 재료가 대표적인 쓰임이다.

알니코는 철에 알루미늄, 니켈, 코발트를 첨가한 합금이다. 잔류 자속밀도와 보자력이 모두 큰 대표적인 영구자석이다.

형상기억합금은 저온의 마텐자이트 상태에서 변형되어도 가열하면 오스테나이트로 가역적 역변태하며 원래 형상으로 돌아온다. 형상기억 효과를 내는 변태는 마텐자이트 변태다. 니켈-티타늄계 니티놀이 대표이며 잠수함과 우주선의 파이프 이음쇠에 쓰인다.

고장력강은 같은 강도에 더 얇은 판을 쓸 수 있어 판 두께가 줄고 중량이 절감되며 취급이 쉽다. 판을 두껍게 쓴다는 것은 경량화와 반대라 장점이 아니다.

고장력강은 용접성이 나빠 기량에 따라 품질이 좌우된다. 예열과 후열처리 같은 관리가 필요하므로 품질이 일정하다는 것은 장점이 아니다.

고장력강의 용접성을 좋게 하려면 탄소(C)를 줄여 탄소당량을 낮춘다. 탄소당량이 높으면 용접 열영향부가 급랭 경화되어 마르텐자이트가 생기고 저온균열이 잘 발생한다.

섬유 강화 금속 복합재료(FRM)의 강화섬유는 금속계와 비금속계로 나뉜다. 금속계는 텅스텐, 티타늄, 베릴륨, 칼륨 같은 금속 원소이고, 비금속계는 SiC와 Al2O3 같은 세라믹이다.

FRM의 기지 금속으로 가장 많이 쓰는 것은 비중 약 2.7의 알루미늄이다. 마그네슘과 티타늄도 쓰인다.