학습지도안

목차

1. 단원연구
(1)교재 및 단원명
(2)단원개관
(3)학습목표
(4)교과목 지도 시 유의점

2. 차시별 학습 계획

3. 본시 교수 학습 지도안

4. 형성평가

5. 참 고 자 료

6. 강 의 자 료

본문내용

수고하셨습니다.
*경청합니다.
*필기합니다.
*인사
-감사합니다.
*경청한다.
교사의 질문에 대해 함께 생각해보고,연구해봅니다.
4. 형성평가
형성평가
학년 반 이름
1. 선철의 제조 시 용광로에 들어가는 3가지를 적고 간단히 설명하시오.
①
②
③
2. 순철, 탄소강의 탄소함유량을 적고 용도를 설명하시오.
3. 철- 탄소계 평형 상태도를 그리고 순철의 용융점, 응고점, A2, A3 변태점을 표시하시오.
℃ C(%)
영 역
형 성 평 가
평 가
A
B
C
이 해 면
1. 철강 재료의 제조에 있어서 제조 공정과정을 확인 하였습니까?
2. 철-탄소계 평형상태는 숙지하셨습니까?
태 도 면
1.질문에 얼마나 성의 있게 답하는가?
2.수업진행 중에 얼마나 성실하게 수업에 임하는가?
영역
A
B
C
이 해 면
태 도 면
5. 참 고 자 료
* 기계 공작법 교육 인적 자원부*
* 기계 재료학 인터 비젼*
* 신편 기계 공작법 보성각*
6. 강의 자료
철강 재료
철강 재료를 제조하는 방법 중에서 가장 대표적인 것이 용광로법이다. 용광로법과 같이 철광석을 용광로에서 먼저 제련하여 선철을 만들고, 이 선철을 제강로에서 정련하여 강으로 만든다. 또, 주철은 선철을 용선로에서 용해하거나 전기로에서 재가열하여 성분을 조정하여 만든다.<1> 철강 재료의 제조①선철의 제조
선철의 제조 방법에 있어서 용광로 제선법에 따라 투입하는 철광석, 코크스, 석회석등을 그림으로 쉽게 설명합니다.
노구
노흉
노복
보시
노상
노구- 지름은 노흉각도와 높이 따라 결정높이는 1.5~2.0m정도 보통 100톤~2000톤 대형화에 따른 300만 톤급은 10.0~10.5정도
노흉- 각도가 너무 작으면 많은 양의 가스가 노벽을 따라 상승 노벽벽돌이 손상이 쉽습니다. 반면 각도가 너무 크면 장입물의 노벽 마찰력이 중대하여 원활한 강하를 저해 하여 벽돌손상
노복- 고로에서 제일 큰 지름 노복에 따라 노상지름, 보시각도, 높이가 결정
보시- 노풍, 노복으로부터 강하한 장입물이 융해되어 용적이 줄어들므로 하부 직격이 상부 지름보다 작은 형상
노상- 용선, 용재를 일시 저장하는 곳, 바람구멍 앞에서 연료를 연소 시키는 부분
*선철의 제조①제선법-선철제조 방법으로 대량생산에 알맞은 용광로 제선법이 대표적입니다. 철분이 50%이상인 철광석과 연료인 코스와 용제인 석회석등을 용광로 상부에 일정한 비유로 번갈아 장입하고, 열풍로 미리 가열된 고온, 고압의 공기를 용광로하부의 바람구멍으로 불어 넣어 코크스를 연소시키면, 1500℃정도의 고온에서 환원되어 선철을 추출
②제강법 -평로 제강법, 전로 제강법, 전기로 제강법 등
철광석- 광산에서 채취 → 선광(철분과 돌을 분리) → 용광로
*기준
품위(성분)가 50%~ 60% 철분을 함유한 광석
환원성이 좋아야 합니다.
황, 인, 구리, 등의 유해성분이 적어야 합니다.
*종류
적철광, 자철광, 갈철광, 능철광
코크스- 용광로 내에서의 철광석을 녹이는데 필요한 열원의 역할이 주가 되고 철광석의 환원제역할을 부로 하여 가스통풍을 양호하게 해줍니다.
석회석- 용광로 내의 불순물과 배합되어 용해되기 쉬운 슬래그로 배출
2.순철과 탄소강
1)순철- 0.01~0.0025%이하, 선철에서 불순물을 제거한 철, 주로 전기 재료, 철사, 합금용 등에 사용 기계재료에는 부적합
2)순철의 변태- 911℃이상과 이하의 온도에서 물리적 성질로 변화
A3변태 A4 변태 용융점
철 철 ∂철
(bcc) 911℃ (fcc) 1394℃ (bcc)1538℃
2)탄소강
*철에 0.02~2.11% 탄소 함유
Fe-C계 합금을 탄소강이라 하며 제선, 제강 과정에서 혼입되는 규소, 망간, 인, 황 등의 불순물이 섞인 강
강의 조직
①오스테 나이트
철에 탄소가 최대 2.0% 고용된 철
②시멘타이트
6.67%의 탄소와 철의 화합물(Fe₃C), 흑연
③페라이트
철에 탄소가 최대 0.02% 고용된 고용체
④펄라이트
0.08%의 오스테나으트가 723℃이하로 냉각 될 때 0.02%의 페라이트와 6.67%의 시멘타이트로 석출되어 생긴 공석강
⑤레데뷰라이트
4.3%의 용융철이 1147℃이하로 냉각 될 때 2.06%의 오스테나이트와 6.67%의 시멘타이트로 정출되어 생긴 공정 주철
그림에서 실선은 Fe-C의 평형상태도이며, 점선은 Fe-흙연의 평형상태도 이다. 강(鋼)중에서 탄소는 유리(遊離)해서 존재하지 않고 Fe3C인 탄화물 즉 cementite로 존재하므로 본 장에서는 실선만을 취급한다.
A: 순철의 응고점(1538℃)
AB: 융액에서 δ고용체가 정출(晶出)하기 시작하는 온도곡선
BC: 융액에서 γ고용체가 정출하기 시작하는 온도곡선
CD: 융액에서 cementite가 정출하기 시작하는 온도곡선
AH: 0.1%C 이하의 강에서 융액으로 부터 δ고용체의 정출을 완료하는 온도곡선
HJB: 포정선(包晶線; peritectic line)으러서 0.1~0.51%C의 강에서는 이 온도(1494℃)에서
고상 H(δ고용체)+액상 B ↔고상 J(γ고용체)
와 같은 포정반응이 일어난다.
HN: δ고용체에서 γ고용체가 정출하기 시작하는 온도곡선
JN: δ고용체에서 γ고용체의 정출이 끝나는 온도곡선
JE: 융액에서 γ고용체의 정출이 완료되는 온도곡선
ECF: 공정선(共晶線)으로서 2.14~6.67%C의 Fe-C 합금에서는 이 온도에서(1147℃)에서
액상 C ↔고상 E(γ고용체)+고상F(cementite, Fe3C)
인 공정반응을 일으킨다.
ES: γ고용체에서 cenentite의 석출이 시작되는 온도곡선이며, Acm 선이라고 한다.
GS: γ고용체에서 α고용체가 석출하기 시작하는 온도곡선이며, A3선이라 한다.
GP: 0.02%C의 강에서 γ고용체로 부터 α고용체의 석출이 끝나는 온도곡선
PSK: 공석선으로서 0.02~6.67%C의 Fe-C 합금에서는 이 온도(727℃)에서
고상 S(γ고용체) ↔고상 P(α고용체)+고상 K(cenentite)
인 공정반응이 일어난다. 이 변태를 A1 변태 또는 pearlite 변태라 한다.
PQ: α고용체에 대한 탄소의 용해도 곡선
1)아공석강- 0.8%C이하
2)공석강- 0.8%C
3)과성석강- 0.8%C이상

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학습지도안,   철강 재료,   기계공작,   4. 형성평가