건설재료시험기사 금속재료 시험 — 강성분과 물성 변화

강의 화학성분 중 인(P)과 황(S) 같은 불순물은 취성을 증가시키는 주된 요인으로 다룬다. 특히 인은 결정립계에 편석되어 저온에서 취성을 급격히 증가시키는 주원인으로 설명한다. 반면 망간(Mn)과 규소(Si)은 제련과 강도 향상에 기여하는 원소로 취급한다.

탄소(C)는 강재의 경도와 인장강도를 증가시키는 핵심 요소로 설명한다. 탄소 함유량이 증가하면 일반적으로 강도와 경도는 증가하고 연신율과 연성은 감소하는 방향으로 거동한다고 정리한다. 항복점의 변화는 문맥에 따라 다를 수 있으므로, 기본 원리는 '탄소↑ → 강도↑, 연성↓'로 기억한다.

강재의 등급 표기는 일정한 의미를 가지며 예로 SS400의 '400'은 인장강도의 최소 기준값을 N/mm² 단위로 나타낸다고 한다. SD300의 '300'은 항복강도가 300N/mm² 이상을 의미한다고 정리한다. 따라서 표기 숫자는 강도의 척도로 이해한다.

열처리는 가열 온도와 냉각 방법에 따라 명칭과 목적이 구분된다고 한다. 800~1000℃로 가열한 뒤 공기 중에서 서서히 냉각하면 조직이 치밀해지고 잔류응력이 제거되는 불림(소둔) 공정이 된다고 정리한다. 급랭 매체를 쓰면 담금질로 구분된다고 이해한다.

푸아송 비와 탄성계수 간 관계는 시험 문제의 계산 기반이 된다고 한다. 푸아송 비는 횡변형률을 종변형률로 나눈 값으로 정의하고, 전단탄성계수 G는 E와 ν의 관계 G = E / [2(1+ν)]로 계산한다고 정리한다.