2. 합금

합금은 1종이상의 금속과 금속이나 비 금속을 용융
          금속과 금속 또는 비금속을 압축 소결
          침탄처리와 같이 고체상태에서 확산을 이용하여 합금을 부분적으로 만든다.

순금속과의 같은점

 - 결정구조를 가지고 있다.
 - 일반적으로 물 보다 무거운 비중을 지닌다.
 - 불투명하며 금속 특유의 광택을 가진다.

순금속과의 다른점

 - 용융점,열전도성,전기전도성이 순금속 보다 낮아진다.
 - 전연성이 순금속 보다 낮아 소성변형이 일어나기 어렵다.
 - 가주성, 경도, 강도, 내식성, 열처리성이 순금속 보다 증가한다.
   (가주성 : 가열하여 유동성이 증가하여 주물이 될 수 있는 성질.)

2.1 순철 (Iron)
  2.1.1 종류
    : 전해질, 암코철, 해면철, 카아보닐철 등이 있다. 카아보닐 철은 Fe(CO)5가 1기압하의
      약 200℃에 분해하여 Fe와 CO로 되는 성질을 이용하여 만든 Fe로서 순도는
      카아보닐 철이 가장 좋다.
  2.1.2 변태
    ├ 자기변태
    │  : 가열 및 냉각할 때 768℃(A2 변태점)에서 일어난다. 자기변태점은 비교적 일정한
    │    온도를 유지한다.
    ├ 동소변태
    │  : 순철의 동소변태는 910℃의 A3변태와 1400℃의 A4변태가 있다.
    │    A3 : α-Fe(BCC)←910℃→γ-Fe(FCC)
    │    A4 : γ-Fe(FCC)←1400℃→δ-Fe(BCC)
    │    동소변태를 할 때는 과냉적 특성으로 변태점의 차이가 생긴다.
    │    냉각속도가 빠를수록 변태점간의 차이는 크다.
    │    냉각속도가 늦을수록 양자가 접근하여 일정한 변태점 온도로 일치한다.
    └ 동소체
          ├ α-Fe : 910℃ 이하에서 BCC 구조를 갖는다.
          ├ γ-Fe : 910 ~1400℃ 에서 FCC 구조를 갖는다.
          └ δ-Fe : 1400℃ 이상에서 BFF 구조를 갖는다.
  2.1.2 성질
    ├ 물리적 성질
    │   비중         : 7.876
    │   용융점      : 1539℃
    │   용해숨은열 : 65 (cal/g)
    │   선팽창계수 : 11.7 x 10^-6 (20℃)(℃^-1)
    │   비열         : 0.11 (cal/g · ℃)(20℃)
    │   열전도율    : 0.18 (cal/sec · cm · ℃)(20℃)
    │   순철의 물리적 성질은 각 변태점에서 불연속적으로 변한다. A3변태점에서
    │   격자상수가 커지고, A4변태점에서는 감소한다. 투자율이 높고 항자력이 낮다.
    ├ 화학적 성질
    │   고온에서 산화작용이 심하고산화물의 두꺼운 산화피막인 Fe3C가 이탈된다.
    │   수분과 산소가있으면 상온에서 부식된다.
    │   염수, 화학약품 등에 내식성이 약하며 산에는 부식성이 크나 알칼리에는 작다.
    ├ 기계적 성질
    │   경도          : 60~70 (Hb)
    │   인장강도    : 18~25 (kgf/mm^2)
    │   연신율       : 40~50 (%)
    │   단면수축률 : 70~80 (%)
    │   탄성한도    : 10~14 (kgf/mm^2)
    │   영률          : 21 (kgf/mm^2)
    │   순철은 매우 연하며 단조가 잘되고 용접성이 양호하다. 항복점과 인장강도는 낮고
    │   연신율, 단면수축률, 충격값은 높다.
    └ 용도
          강과 주철의 원료로 사용되며 카아보닐철은 소결재료의 원료로 사용한다.
          투자율이 높기 때문에 변압기, 전동기용 박판 등의 전기재료에 사용한다.
2.2 탄소강
  2.2.1 성질
     ├ 물리적 성질
     │  ├탄소함유량의 증가에 따라 증가하는 성질 : 비열, 전기저항, 항자력
     │  └탄소함유량의 증가에 따라 감소하는 성질 : 비중, 용융점, 열팽창률, 탄성계수,
     │                                                            도전율
     ├ 화학적 성질
     │   탄소강의 내식성은 탄소함유량이 많아질수록 감소한다. 알칼이에는 강하고
     │   산에는 약하며 소량의 구리를 첨가하면 내식성을 증가시킨다.
     │   Cementite(Fe3C)는 Ferrite(α-고용체)보다 부식되지 않으나 Ferrite와 공존하면
     │   Ferrite의 부식을 촉진한다.
     ├ 기계적 성질
     │   탄소강의 표준상태에서 탄소량이 많을수록 가공변형 및 냉간가공이 어렵다.
     │   아공석강에서는 탄소량의 증가와 더불어 항복점, 인장강도, 및 경도가 거의 직선적
     │   으로 증가하다가 공석점에서 최대가 되며 연신율 및 충격값은 감소한다.
     │   과공석강에서는 경도는 증가하고 인장강도는 감소한다.
     │   연신율, 단면수축률 및 충격값은 탄소함유량의 증가에 따라 감소한다.
     │     0.4~0.86%℃의 압연된 강의 인장강도
     │     δB = 20 + 100 X C(kgf/mm^2) [C : 탄소함유량]
     │   인장강도와 브리넬경도와의 관계 : HB = 2.8 X δB
     ├ 온도에 따른 성질변화
     │   온도가 내려갈수록 증가되는 성질 : 경도, 인장강도
     │   온도가 내려갈수록 감소되는 성질 : 연신율, 단면수축률
     │   충격값은 400~500℃ 부근에서 가장 낮아진다.
     ├ 취성의 종류
     │ │           │재료            │온도(℃)  │특징
     │ ├저온취성│철강            │상온이하│-70℃ 부근에서 충격치가 0에 가깝게 되어
     │ │           │                  │           │ 취성을 일으킨다.
     │ │           │                  │           │ 증가 : 인장강도, 경도
     │ │           │                  │           │  감소 : 연신율, 충격치
     │ ├상온취성│P를 함유한 강│상온     │Fe3P로 결정립을 조대화시킨다.
     │ │           │                  │           │  증가 : 인장강도, 경도
     │ │           │                  │           │  감소 : 연율, 냉간가공시 균열발생
     │ ├청열취성│강철            │200~300│200~300℃에서 강표면이 산화착색된다.
     │ │           │                  │           │  상온보다 연신율 저하, 강도가 크다.
     │ ├뜨임취성│Ni-Cr강,       │500~600│담금질 후 뜨임하면 충격값이 감소
     │ │           │                  │           │  방지 : 0.3%의 Mo 및 소량 V, W첨가
     │ │           │Cr강, Mn강   │            │
     │ └적열취성│S를 함유한 강│적열상태│FeS로 존재하여 가열시 용해되어 강의
     │                                                     결정립 사이의 응집력을 파괴한다.
     │                                                      단조, 압연시 균열발생
     │                                                      방지 : Mn을 첨가한다.
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