기계공작정리_완료

소개글

기계공작정리_완료에 대한 보고서 자료입니다.

목차

Ⅰ. 기계 공작법의 개요
1. 기계 공작법의 분류
2. 공작 기계의 분류

Ⅱ. 절삭 가공의 종류
1. 절삭 가공
2. 연삭 가공
3. 정밀 입자 가공
4. 특수 가공

Ⅲ. 기계 재료
1. 기계 재료의 개요
2. 철강 재료
3. 비철 금속 재료
4. 비금속 재료

Ⅳ. 측정

본문내용

4.3% C
- 과공정 주철 : 4.3 ~ 6.67% C
▶ 철강 재료의 제조
- 철광석을 용광로에서 먼저 제련하여 선철을 만들고 → 선철을 제강로에서 정련하여 강으로 만든다.
→ 선철을 용선로에서 용해하거나 전기로에서 재가열하여 성분을 조정하여 주철을 만든다.
① 선철의 제조(용광로 제선법)
- 철광석과 연료인 코크스, 용제인 석회석 등을 일정한 비율로 용광로에 장입하고, 열풍로에서 미리 가열된 고온고압의 공기를 용광로 아래쪽에 있는 바람 구멍으로 불어 넣어 연소시키면 환원, 제조된다.
- 철광석 : 철분이 풍부, 환원성이 좋아야 하고, 황인구리 등의 유해 성분이 적어야 하며, 입도가 적당해야 한다.
- 코크스 : 철광석을 용해하는 열원, 철광석의 환원제로서 용광로 내의 가스 통풍을 양호하게 하는 중요한 역할
- 석회석 : 용광로 내에서 철광석 중의 암석 성분이나 그 밖의 불순물과 배합되어 용해되기 쉬운 슬래그로 배출
② 강의 제조
- 선철을 제강로에 넣어 대부분의 탄소나 그 밖의 성분을 감소시켜, 정련한 것이 강이다.
(2) 순철과 탄소강
▶ 순철의 성분
- 철(99.5% ~ 99.8%) + 탄소(0.01~0.02%) + 규소(0.02~0.08%) + 인(0.01%이하) + 황(0.03%이하)
▶ 순철의 변태
- 변태 : 특정 온도를 경계로 하여 상태가 변화하는 현상
- 동소체 : 서로 다른 상태로 존재하는 동일 원소의 두 고체
- 동소 변태 : 냉각되는 동안 원자 배열이 변화하는 것
- 자기 변태 : 자기 강도가 변화하는 것
- α철 : 910℃이하에서 안정된 체심 입방 격자(BCC)
→ γ철 : 910~1400℃에서 안정된 면심 입방 격자(FCC) : A3 동소 변태
→ δ철 : 1400~1539℃에서 안정된 체심 입방 격자(BCC) : A4 동소 변태
- A2 자기 변태 : 순철이 상온에서는 강자성체이지만 가열하면서 점차 자성을 잃어 768℃ 부근에서 급격히 상자성체로 변화
▶ 탄소강
- 철에 0.02~2.0%의 탄소를 함유하고, 제선제강 과정에서 규소, 망간, 인, 황 등의 불순물이 섞인 철-탄소계 합금
① 철-탄소계 평형 상태도
- 공정 반응 : 액체 ↔ A결정 + B결정 : 액체 상태에서 두 종류의 결정이 동시에 생기는 반응(
- 공석 반응 : A고용체(고체) ↔ B고용체(고체) + C고용체(고체)
: 한 종류의 고체에서 두 종류의 고체가 동시에 생기는 현상(723℃ / 0.8% C)
- 포정 반응 : A고용체 + 융액 ↔ B고용체 : 한 고용체가 다른 고용체를 둘러싸면서 일어나는 반응(14 ℃ /
② 철-탄소계(Fe-Fe3C) 평형 상태도에 존재하는 물질(조직)
- 페라이트 : 체심 입방 격자인 α철과 δ철에는 탄소 원자가 들어가 있을 공간이 거의 없어 약간의 탄소만을 고용
- 오스테나이트 : 면심 입방 격자인 γ철 속에 탄소 원자가 들어가 있을 공간이 있기 때문에 최대 2.11% 정도의 탄소를 고용
- 펄라이트 : γ고용체에서 α고용체와 시멘타이트(Fe3C)가 동시에 석출되는 공석 조직
- 시멘타이트 : 철에 탄소가 6.67% 화합된 철이 금속끼리 이룬 화합물
③ 탄소강의 기계적 성질
- 아공석강 : 페라이트와 펄라이트의 혼합 조직, 탄소량이 많아질수록 펄라이트의 양이 증가하므로 경도와 인장 강도가 증가
- 공석강 : 100% 펄라이트 조직, 인장 강도가 가장 큰 탄소강
- 과공석강 : 시멘타이트와 펄라이트의 혼합 조직, 탄소량이 증가할수록 경도가 증가, 인장 강도가 감소하여 깨지기 쉽다.
(3) 주철과 주강
▶ 주철(주조용 재료)
- 철강보다 용융점이 낮아 대형이거나, 복잡한 형상의 부품을 주조할 수 있으며, 값이 싸므로 일반 기계의 부품과 몸체에 사용
- 인성이 낮고, 소성 가공이 안 되는 단점
① 주철의 성질
- 주조성이 우수, 표면이 굳고, 녹이 슬지 않으며, 마찰 저항이 우수, 절삭가공이 쉽다.
- 충격에는 약하지만, 압축 강도가 크므로 공작 기계의 베드와 프레임, 기계 구조물의 몸체에 사용
② 주철의 조직
- 백주철 : 파면이 백색인 주철, 흑연의 생성이 없고, 시멘타이트로 구성, 주물의 두께가 얇고, 규소량이 적으며, 냉각속도 빠른 경우 형성
- 회주철 : 탄소가 전부 흑연으로 변한 것, 파면이 회색, 주물의 두께가 두껍고, 규소량이 많으며, 냉각 속도 느린 경우 형성
- 반주철 : 시멘타이트와 흑연이 혼합되어 있는 상태, 백주철과 회주철의 중간 상태
③ 주철의 성장
- A2 변태점 이상인 768℃ 이상의 온도에서 가열과 냉각을 반복하면 점차로 그 부피가 증가하는 현상
- 고온의 주철을 쓰면 부피가 늘어나면서 변형이나 균열이 생겨 강도나 수명을 저하시키고 단축시킨다.
④ 주철의 종류 및 용도
보통 주철
- 회주철을 대표하는 주철, 경도가 보통, 편상 흑연과 페라이트로 되어 있고, 약간의 펄라이트를 함유
- 기계 가공성이 좋고, 값이 싸서 일반 기계 부품, 수도관, 난방 용품, 가정 용품, 농기구 등에 사용
고급 주철
- 편상 흑연 주철 중 인장 강도가 245MPa 이상인 주철
- 점성과 강도를 얻기 위해 열처리를 하여 흑연을 미세화하고 고르게 분포시킨 펄라이트 조직
- 실린더, 피스톤 라이너 등에 사용
합금 주철
- 주철에 특수 원소를 첨가하여 보통 주철보다 기계적 성질을 향상시킨 것
- 내식성, 내열성, 내마멸성 및 내충격성 등의 특성을 보완하기 위하여 보통 주철에 니켈, 크롬, 몰리브덴 등을 첨가
특수 주철
- 기계적 성질이 뛰어난 주철을 얻기 위하여 배합 성분이나 주조 처리 및 열처리 등을 특별한 방법으로 제조한 주철
- 구상 흑연 주철, 칠드 주철, 가단 주철
▶ 주강(압연 가공재)
- 용융한 탄소강이나 합금강을 주조 방법에 따라서 만든 제품(주강품) → 주강품의 재질(주강)
- 모양이 크거나 복잡하기 때문에 단조 가공이 곤란하거나. 주철 주물로서는 강도가 부족한 기계 재료에 사용
① 주강의 성질
- 탄소량이 많아질수록 강도가 커지고, 연성이 감소하며, 충격값은 떨어지며, 용접성도 나빠진다.
- 주철에 비하여 기계적 성질이 우수, 용접에 따른 보수가 쉽고, 단조품이나 압연품에 비하여 방향성이 없는 것이 특징
② 주강의 종류

키워드

기계공작,   공작 기계의 분류,   절삭 가공의 종류,   절삭 유제