금속재료산업기사 필기 기출문제복원 (2005-05-29)

금속재료산업기사 2005-05-29 필기 기출문제 해설

이 페이지는 금속재료산업기사 2005-05-29 기출문제를 CBT 방식으로 풀이하고 정답 및 회원들의 상세 해설을 확인할 수 있는 페이지입니다.

금속재료산업기사
(2005-05-29 기출문제)

목록

1과목: 금속재료

1. 다음 설명 중 틀린 것은?

  1. 6 : 4황동에 납을 소량 첨가하면 쾌삭성이 향상된다.
  2. 청동에 탈산제로 P를 첨가한다.
  3. 다이캐스팅용 Al합금은 라우탈, 실루민 등이 있다.
  4. 황동에 Si을 소량 첨가하면 내해수성이 나빠진다.
(정답률: 69%)
  • 황동에 Si(규소)을 소량 첨가하면 내식성과 내해수성이 향상됩니다.
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2. 물리적 성질이 아닌 것은?

  1. 비중
  2. 용융잠열
  3. 열팽창계수
  4. 충격흡수계수
(정답률: 13%)
  • 비중, 용융잠열, 열팽창계수는 물질 고유의 물리적 성질에 해당하지만, 충격흡수계수는 외부 충격에 대한 반응으로 나타나는 기계적 성질에 가깝습니다.
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3. 탄소강 중 망간(Mn)의 영향을 바르게 설명한 것은?

  1. 강의 담금질 효과를 증대시켜 경화능이 커진다.
  2. 강의 점성을 저하시키고 가공성을 해친다.
  3. 연신율과 경도를 감소 시킨다.
  4. 주조성을 나쁘게 하고 고온에서 결정입의 성장을 촉진 시킨다.
(정답률: 89%)
  • 망간(Mn)은 탄소강에서 담금질 효과를 증대시켜 경화능을 높이는 역할을 합니다.

    오답 노트
    점성 저하 및 가공성 저해: 망간의 일반적인 특성이 아님
    연신율과 경도 감소: 경도를 오히려 증가시킴
    결정입 성장 촉진: 결정립 미세화에 도움을 줌
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4. 의료용(치열 교정용)이나 안경테에 가장 많이 쓰이는 것은?

  1. 방진 합금
  2. 세라믹스 합금
  3. 초탄성 합금
  4. 자성유체 합금
(정답률: 59%)
  • 초탄성 합금은 변형 후에도 원래의 모양으로 되돌아오는 성질이 매우 뛰어나며, 생체 적합성이 좋아 치열 교정용 와이어나 안경테와 같은 정밀 의료 및 생활 용품에 널리 사용됩니다.
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5. 소성가공에서 냉간가공의 특징으로 틀린 것은?

  1. 가공경화로 강도는 증가하나 연신율은 작아진다.
  2. 가공하기 쉬우며 거친 가공에 적합하다.
  3. 가공면이 깨끗하고 정밀한 모양으로 완성할 수 있다.
  4. 가공방향으로 섬유조직이 생기고 판재 등은 방향에 따라 강도가 달라지게 된다.
(정답률: 67%)
  • 냉간가공은 재결정 온도 이하에서 가공하므로 가공경화가 일어나 재료가 단단해져 가공이 어렵습니다. 따라서 정밀한 마무리 가공에 적합하며, 거친 가공에는 재결정 온도 이상에서 수행하는 열간가공이 적합합니다.

    오답 노트
    가공하기 쉬우며 거친 가공에 적합하다: 열간가공의 특징임
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6. 탄소가 흑연상태로 유리되어 흑연화되어 있는 주철은?

  1. 인주철
  2. 회주철
  3. 연주철
  4. 황주철
(정답률: 84%)
  • 회주철은 탄소가 흑연 형태로 유리되어 조직 내에 편재되어 있는 주철로, 파단면이 회색을 띠는 특징이 있습니다.
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7. 0.2% 탄소강의 상온에서 초석 페라이트의 량은? (공석점의 탄소 함량은 0.8%임)

  1. 25%
  2. 35%
  3. 65%
  4. 75%
(정답률: 55%)
  • 아공석강의 상온 조직에서 초석 페라이트의 양은 지렛대 원리를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{초석 페라이트} = \frac{C_{p} - C_{0}}{C_{p} - \alpha} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\text{초석 페라이트} = \frac{0.8 - 0.2}{0.8 - 0} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\text{초석 페라이트} = 75\%$
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8. 열간가공과 냉간가공의 한계는?

  1. 재결정온도
  2. 연성온도
  3. 소성가공온도
  4. 용융점
(정답률: 73%)
  • 금속 재료의 가공 온도 기준은 재결정온도입니다. 재결정온도보다 높은 온도에서 가공하면 열간가공, 낮은 온도에서 가공하면 냉간가공으로 구분합니다.
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9. 철의 동소변태에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. α : 철 910℃ 이하에서 체심입방격자이다.
  2. γ : 철910 - 1400℃에서 면심입방격자이다.
  3. β : 철1400 - 1500℃에서 조밀육방격자이다.
  4. δ : 철1400 - 1538℃에서 체심입방격자이다.
(정답률: 60%)
  • 철의 동소변태는 온도에 따라 결정 구조가 변하는 현상으로, $\alpha$철(BCC), $\gamma$철(FCC), $\delta$철(BCC)의 단계로 변합니다. 철의 동소변태 과정에서 $\beta$철이라는 단계나 조밀육방격자(HCP) 구조는 존재하지 않습니다.

    오답 노트
    $\alpha$철: $910^{\circ}C$이하, 체심입방격자(BCC)
    $\gamma$철: $910 \sim 1400^{\circ}C$, 면심입방격자(FCC)
    $\delta$철: $1400 \sim 1538^{\circ}C$, 체심입방격자(BCC)
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10. 초경합금에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 소결한 복합합금을 초경합금이라 말한다.
  2. 상온의 경도가 고온에서는 크게 저하된다.
  3. 압축강도는 강에 비해 높다.
  4. 인장강도는 강에 비해 낮다.
(정답률: 55%)
  • 초경합금은 고온에서도 경도가 크게 저하되지 않는 고온 경도가 매우 우수한 재료입니다.
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11. 분말야금(powder metallurgy)의 특징으로 틀린 것은?

  1. 절삭공정을 생략할 수 있다.
  2. 융해법으로는 만들 수 없는 합금을 만들 수 있다.
  3. 다공질의 금속재료를 만들 수 있다.
  4. 제조과정에서 융점까지 온도를 올려야 한다.
(정답률: 84%)
  • 분말야금은 금속 분말을 압축한 후 융점보다 낮은 온도에서 가열하는 소결 과정을 거치므로, 융점까지 온도를 올릴 필요가 없습니다.
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12. 상온에서 오스테나이트조직을 나타내는 고망간 특수강은?

  1. 듀콜강
  2. 크로멜강
  3. 고속도 공구강
  4. 하드 필드강
(정답률: 70%)
  • 하드 필드강은 망간(Mn) 함유량이 매우 높아 상온에서도 오스테나이트 조직을 유지하는 비자성 특수강입니다.
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13. 황동의 사용 중 또는 보관 중에 잔류된 내부응력에 의해서 균열이 발생하였을 때 가장 적당한 방지법은?

  1. As 또는 Sb를 첨가한다.
  2. 암모니아 분위기에서 풀림한다.
  3. 200 ~ 250℃에서 풀림처리한다.
  4. 산소 또는 탄산가스 분위기에서 풀림한다.
(정답률: 63%)
  • 황동의 내부응력으로 인한 응력부식균열(Season Cracking)을 방지하기 위해서는 $200 \sim 250^{\circ}\text{C}$ 정도의 온도에서 저온 풀림(Stress Relief Annealing) 처리를 하여 잔류 응력을 제거해야 합니다.
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14. 규소를 넣어 주조성을 개선하고 구리를 넣어 절삭성을 향상시킨 Al-Cu-Si계 합금은?

  1. 톰백
  2. 알루멜
  3. 크로멜
  4. 라우탈
(정답률: 73%)
  • 라우탈(Lutal) 합금은 Al-Cu-Si계 합금으로, 규소(Si)를 첨가하여 주조성을 높이고 구리(Cu)를 첨가하여 절삭성을 향상시킨 것이 특징입니다.
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15. 결정의 형성과정 순서가 옳은 것은?

  1. 결정핵 발생 → 핵의 성장 → 결정경계 형성
  2. 핵의 성장 → 결정경계 형성 → 결정핵 발생
  3. 결정경계 형성 → 결정핵 발생 → 핵의 성장
  4. 결정핵 발생 → 결정경계 형성 → 핵의 성장
(정답률: 67%)
  • 결정의 형성은 액체 상태에서 작은 입자인 핵이 먼저 만들어지고, 이 핵이 주변 원자들을 흡수하며 커지는 성장 과정을 거친 뒤, 성장하던 결정들이 서로 만나 경계를 이루며 마무리됩니다.
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16. 고강도 저합금강으로 자동차용 탄소강판의 대용제품은?

  1. MARD
  2. LNGM
  3. LDCP
  4. HSLA
(정답률: 67%)
  • HSLA(High Strength Low Alloy)강은 고강도 저합금강으로, 적은 양의 합금 원소를 첨가하여 강도를 높인 강재이며 자동차용 탄소강판의 대용제품으로 널리 사용됩니다.
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17. 다음 중 강괴에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 완전탈산한 강을 킬드강이라 한다.
  2. 불완전 탈산한 강을 림드강이라 한다.
  3. 림드강은 기포나 편석이 없다.
  4. 킬드강은 표면에 헤어크랙(hair crack)이 있다.
(정답률: 65%)
  • 림드강은 응고 과정에서 가스가 방출되어 표면에 기포가 생기거나 성분이 불균일한 편석이 발생하기 쉬운 강입니다.

    오답 노트
    완전탈산한 강을 킬드강이라 함: 옳은 설명
    불완전 탈산한 강을 림드강이라 함: 옳은 설명
    킬드강은 표면에 헤어크랙이 있음: 옳은 설명
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18. 섬유강화 금속의 특징으로 틀린 것은?

  1. 섬유축 방향의 강도가 크다.
  2. 전자기적 특성이 우수하다.
  3. 2 차성형성, 접합성이 있다.
  4. 비강도, 비강성이 낮다.
(정답률: 63%)
  • 섬유강화 금속은 가벼우면서도 강도가 매우 높은 재료로, 무게 대비 강도인 비강도와 무게 대비 강성인 비강성이 매우 높은 것이 핵심 특징입니다.
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19. 알루미늄 특성에 대한 설명으로 가장 거리가 먼 내용은?

  1. 알루미늄은 표면에 생기는 산화 피막으로 내식성이 나쁘다.
  2. 탄산염, 크롬산염, 초산염 등의 중성 수용액에서는 내식성이 좋으나 염화물 용액 중에서는 나빠진다.
  3. 산성 용액 중에서는 수소이온농도의 증가에 따라 부식이 증가하지 않는다.
  4. 대기 중에서 내식성이 좋으나 부식률은 대기 중의 습도, 염분 및 불순물 함유량에 따라 똑같다.
(정답률: 25%)
  • 알루미늄은 표면에 치밀한 산화 피막($Al_2O_3$)이 형성되어 내식성이 매우 우수한 금속입니다. 따라서 산화 피막으로 인해 내식성이 나쁘다는 설명은 틀린 내용입니다.
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20. 금속이 지니는 일반적인 특성으로 틀린 것은?

  1. 고체상태에서 결정구조를 갖는다.
  2. 전기의 양도체이다.
  3. 열의 양도체이다.
  4. 전성 및 연성이 나쁘다.
(정답률: 84%)
  • 금속은 일반적으로 전성(펴지는 성질)과 연성(뽑히는 성질)이 우수하여 가공성이 좋은 것이 특징입니다.

    오답 노트
    전기의 양도체이다: 금속은 자유 전자 덕분에 전기 전도성이 매우 높습니다.
    열의 양도체이다: 금속은 열 전도성이 매우 높습니다.
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2과목: 금속조직

21. 순철의 변태점이 아닌 것은?

  1. A1
  2. A2
  3. A3
  4. A4
(정답률: 58%)
  • 순철의 변태점은 $A_2$, $A_3$, $A_4$가 존재하며, $A_1$은 탄소가 포함된 강철에서 나타나는 공석 변태점으로 순철의 변태점에는 해당하지 않습니다.
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22. 고체를 구성하는 원자 결합 방법의 분류가 아닌 것은?

  1. 분자결합(molecular bond)
  2. 금속결합(metallic bond)
  3. 이온결합(ironic bond)
  4. 전위(dislocation)
(정답률: 67%)
  • 고체의 원자 결합 방법에는 이온결합, 금속결합, 공유결합, 분자결합 등이 있습니다.

    오답 노트
    전위(dislocation): 결합 방법이 아니라 결정 구조 내에서 발생하는 선 결함의 일종입니다.
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23. 원자배열이 어느 축을 경계로 전혀 반대의 배열을 갖는 것은?

  1. 초격자
  2. 역위상구역
  3. 중격자
  4. 장범위 규칙도
(정답률: 88%)
  • 역위상구역(Anti-phase boundary)은 규칙 격자 구조에서 원자 배열의 순서가 특정 경계면을 기점으로 서로 반대로 바뀌어 나타나는 영역을 말합니다.
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24. 마텐자이트(Martensite)의 결정구조는?

  1. 면심입방구조(FCC)
  2. 체심입방구조(BCC)
  3. 조밀육방구조(HCP)
  4. 체심정방구조(BCT)
(정답률: 39%)
  • 마텐자이트는 오스테나이트가 급랭될 때 탄소가 빠져나가지 못하고 격자 내에 갇히면서 정방정계로 변형된 체심정방구조(BCT)를 가집니다.
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25. 순금속과 비교할 때 합금에서 얻어지는 일반적인 성질이 아닌 것은?

  1. 일반적으로 융점이 낮아지므로 주조성이 양호해진다.
  2. 강도 및 경도가 높아진다.
  3. 변태가 없는 순금속들끼리 합금하여도 열처리가 가능한 경우가 있다.
  4. 전기 및 열전도도가 양호해진다.
(정답률: 39%)
  • 합금을 만들면 순금속일 때보다 원자 배열이 불규칙해져 전자나 열의 이동을 방해하므로 전기 및 열전도도는 오히려 낮아집니다.
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26. 냉간가공에 따른 금속재료의 성질 변화 중 틀린 것은?

  1. 인장강도가 증가한다.
  2. 경도가 증가한다.
  3. 연신율이 감소한다.
  4. 인성이 증가한다.
(정답률: 60%)
  • 냉간가공을 하면 가공경화 현상으로 인해 강도와 경도는 증가하고 연신율과 인성은 감소합니다.

    오답 노트
    인성이 증가한다: 가공경화로 인해 재료가 취화되어 인성은 감소합니다.
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27. 2성분(원)계 공정형 합금상태도에서 열분석곡선의 공정반 응정체시간을 나타내고 또한 공정조직의 조성을 산출할 수 있는 기준은?

  1. Tammann의 삼각형
  2. 용해도 곡선
  3. Gibbs의 상률
  4. 자유도(F)
(정답률: 32%)
  • Tammann의 삼각형은 열분석곡선에서 공정 반응의 정체 시간과 공정 조직의 조성을 산출하기 위해 사용하는 기준 방법입니다.
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28. 어느 물질계의 자유에너지가 G = H - TS으로 주어질 때 S가 뜻하는 것은?

  1. 내부에너지
  2. 절대온도
  3. 엔트로피
  4. 상태변수
(정답률: 35%)
  • 자유에너지 공식 $G = H - TS$에서 $S$는 계의 무질서도를 나타내는 엔트로피를 의미합니다.

    오답 노트
    내부에너지: $U$로 표기
    절대온도: $T$로 표기
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29. 용질원자가 용매원자의 결정격자 사이의 공간에 들어간 것을 무엇이라 하는가?

  1. 침입형 고용체
  2. 치환형 결정체
  3. 금속간 혼합체
  4. 재결합 전이체
(정답률: 79%)
  • 용질 원자의 크기가 용매 원자보다 훨씬 작아, 결정 격자의 빈 공간(침입 자리)에 들어가 형성된 고용체를 침입형 고용체라고 합니다.
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30. 물질 중에서 원자가 열적으로 활성화되어 이동하게 되는 현상을 확산이라 하는데 단일 금속 내에서 동일 원자사이에 일어나는 확산을 무슨 확산이라 하는가?

  1. 불순물확산
  2. 반응확산
  3. 자기확산
  4. 상호확산
(정답률: 76%)
  • 단일 금속 내에서 동일한 종류의 원자들끼리 서로 위치를 바꾸며 이동하는 현상을 자기확산이라고 합니다.
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31. 전율고용체를 형성하는 합금이 아닌 것은?

  1. Al - Ag
  2. Cu - Ni
  3. Au - Pt
  4. Al - Si
(정답률: 44%)
  • 전율고용체는 두 성분이 모든 비율에서 완전히 섞여 단일상을 형성하는 합금입니다. Al-Si 합금은 상호 용해도가 낮아 전율고용체를 형성하지 못하고 공정 반응 등을 통해 혼합 조직을 형성합니다.
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32. 순철의 동소변태에 의하여 나타나는 조직이 아닌 것은?

  1. α - Fe
  2. β - Fe
  3. γ - Fe
  4. δ - Fe
(정답률: 65%)
  • 순철의 동소변태는 온도 변화에 따라 $\alpha$-Fe(페라이트), $\gamma$-Fe(오스테나이트), $\delta$-Fe(델타 페라이트)의 세 가지 상으로 나타납니다. $\beta$-Fe는 순철의 일반적인 동소변태 조직에 해당하지 않습니다.
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33. 격자점에서 원자가 빠진 상태는?

  1. 규칙격자
  2. 공격자점
  3. 전위
  4. 선결함
(정답률: 75%)
  • 결정 격자 내에서 원래 원자가 있어야 할 격자점에 원자가 비어 있는 점결함 상태를 공공(Vacancy) 또는 공격자점이라고 합니다.
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34. 면심입방격자에서의 최근접 원자간 거리는?

  1. a / √2
  2. a / 2
  3. √3 a
  4. (√3 / 2)a
(정답률: 44%)
  • 면심입방격자(FCC)에서 원자들은 면의 대각선 방향으로 서로 접하고 있습니다. 면의 대각선 길이는 $a\sqrt{2}$이며, 최근접 원자간 거리는 이 대각선 길이의 절반입니다.
    ① [기본 공식] $d = \frac{a\sqrt{2}}{2}$
    ② [숫자 대입] $d = \frac{a\sqrt{2}}{2}$
    ③ [최종 결과] $d = \frac{a}{\sqrt{2}}$
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35. 그림에서 a, b선으로 표시되는 합금은?

  1. A조성이 일정하고 BC 조성이 변하는 합금
  2. B조성이 일정하고 AC 조성이 변하는 합금
  3. C조성이 일정하고 AB 조성이 변하는 합금
  4. AB조성이 일정하고 BC 조성이 변하는 합금
(정답률: 69%)
  • 삼원계 상태도에서 특정 성분의 함량이 일정하면 해당 성분의 정점과 마주 보는 변에 평행한 직선으로 나타납니다. 에서 선 a, b는 정점 C와 마주 보는 변 AB에 평행하므로, C조성이 일정하고 AB 조성이 변하는 합금입니다.
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36. 냉간가공으로 금속이 받는 성질의 변화는 풀림처리에 의하여 가공전의 상태로 돌아가는 경향을 가지나 결정립의 모양이나 결정의 방향에 변화를 일으키지 않고 경도, 전기저항 등의 성질만이 변화는 과정은?

  1. 회복(recovery)
  2. 재결정(recrystallization)
  3. 결정립 성장
  4. 집합 조직(texture)
(정답률: 75%)
  • 회복(recovery)은 냉간가공된 금속을 가열했을 때, 결정립의 모양이나 방향은 변하지 않으면서 내부 응력이 제거되어 경도나 전기저항 같은 물리적 성질만 가공 전 상태로 돌아가는 초기 단계의 과정입니다.
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37. 재결정 거동에 영향을 주는 요인으로 틀린 것은?

  1. 재결정 이전의 가공도
  2. 풀림 온도
  3. 조성
  4. 말기 결정입도
(정답률: 32%)
  • 재결정 거동은 재결정 이전의 가공도, 풀림 온도, 합금의 조성 등에 의해 결정됩니다.

    오답 노트
    말기 결정입도: 재결정의 결과로 나타나는 현상이지, 재결정 거동에 영향을 주는 요인이 아닙니다.
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38. 시효경화 합금으로 가장 대표적인 것은?

  1. Al-Cu합금
  2. Al-Fe합금
  3. Al-Pb합금
  4. Al-Mo합금
(정답률: 75%)
  • Al-Cu 합금은 고용화 처리 후 적절한 온도에서 시효(Aging) 과정을 거치면 미세한 석출물이 형성되어 강도가 비약적으로 상승하는 시효경화의 가장 대표적인 사례입니다.
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39. 결정격자 중 한개의 원자가 격자사이로 이동하면 그 격자 내에는 격자간 원자와 원자공공이 한쌍으로 된 결함은?

  1. 원자공공
  2. 격자간 원자
  3. 프렌켈 결함
  4. 크라우디온
(정답률: 65%)
  • 프렌켈 결함은 결정 내의 원자가 원래의 격자 위치를 벗어나 격자 사이 공간으로 이동함으로써, 원자가 빠져나간 공공(Vacancy)과 격자 사이에 위치한 원자(Interstitial atom)가 한 쌍으로 존재하는 점결함입니다.
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40. 다음 2원계 합금의 포정형 상태도에서 X합금의 냉각곡선에 해당되는 것은?

  1. a
  2. b
  3. c
  4. d
(정답률: 49%)
  • 포정 반응이 일어나는 X합금의 냉각곡선은 액상선에서 냉각되다가 포정 온도에서 반응이 일어날 때 온도가 일정하게 유지되는 수평 구간(정지 구간)이 나타나야 합니다. 이미지의 냉각곡선 중 b가 이러한 포정 반응의 특징인 수평 구간을 포함하고 있으므로 정답입니다.
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3과목: 금속열처리

41. 침탄강이 구비해야 할 조건 중 틀린 것은?

  1. 침탄·퀜칭경화 후 심부의 인성을 유지하기 위해서는 고탄소강이어야 한다.
  2. 침탄처리 가열에 의해 결정립의 조대화를 일으키지 않아야 한다.
  3. 경화층의 경도는 높고, 내마모, 내피로성이 유지되어야 한다.
  4. 조질성, 가공성이 좋고 제조도 쉬워 가격이 저렴하여야 한다
(정답률: 49%)
  • 침탄강은 표면은 고탄소로 만들어 경도를 높이고, 심부는 저탄소강 상태를 유지하여 인성을 확보해야 합니다. 따라서 심부 인성 유지를 위해 고탄소강이어야 한다는 설명은 틀린 것입니다.

    오답 노트
    결정립 조대화 방지, 경화층의 내마모성/내피로성 유지, 조질성 및 가공성 확보는 침탄강이 갖추어야 할 올바른 조건입니다.
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42. 금형용 STD 강재를 가열 후 대기중에 냉각시키면 산화, 탈탄이 생기며 표면 상태가 미려하지 못하므로 이를 충족시키기 위해 어떤 냉각이 필요한가?

  1. 중성가스(N2) 냉각
  2. 강풍 냉각
  3. 프레스 냉각
  4. 오일 냉각
(정답률: 42%)
  • 가열 후 대기 냉각 시 발생하는 산화와 탈탄을 방지하고 표면 품질을 유지하기 위해서는 반응성이 없는 중성가스(N2) 냉각을 통해 보호 분위기를 조성해야 합니다.
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43. 일반 열처리에서 온도측정에 범용적으로 상용되는 것으로 크로멜-알루멜의 열전대는?

  1. R 형
  2. K 형
  3. J 형
  4. T 형
(정답률: 52%)
  • 크로멜(Chromel)과 알루멜(Alumel)의 조합으로 구성된 열전대는 범용적으로 가장 널리 사용되는 K 형 열전대입니다.
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44. 백심가단주철의 열처리시 주 목적은?

  1. 탈탄
  2. 시멘타이트화
  3. 구상화
  4. 오스테나이트화
(정답률: 30%)
  • 백심가단주철은 백주철의 취성을 제거하고 연성을 부여하기 위해 열처리를 수행하며, 이 과정에서 탄소를 제거하는 탈탄을 통해 가단성을 확보하는 것이 주 목적입니다.
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45. 질화처리의 목적이 아닌 것은?

  1. 높은 표면경도를 얻을 수 있다
  2. 내마모성이 커진다
  3. 내식성이 우수하다
  4. 고온에서 처리되는 관계로 변형이 적다
(정답률: 58%)
  • 질화처리는 표면에 질소를 확산시켜 매우 높은 표면경도와 내마모성, 내식성을 부여하는 공정입니다. 하지만 질화처리는 일반적으로 저온에서 처리되므로 변형이 적은 것이 특징이며, 고온에서 처리된다는 설명은 틀린 내용입니다.
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46. 마퀜칭(Marquenching)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. Ms 점 직상에서 가열된 염욕에 담금질한다.
  2. 담금질한 재료의 내외가 동일 온도에 달할 때까지 항온 유지한다.
  3. 인상하여 공냉시켜 Ar" 변태를 진행한다.
  4. 이 때 얻어진 조직은 Pearlite 이다.
(정답률: 58%)
  • 마퀜칭은 $M_{s}$ 점 직상에서 항온 유지 후 공냉시켜 변태를 진행시키는 방법으로, 최종적으로 얻어지는 조직은 펄라이트가 아니라 마텐자이트입니다.

    오답 노트
    Pearlite: 마퀜칭의 최종 조직이 아님
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47. 두랄루민에 대한 열처리 방법은?

  1. 어닐링
  2. 담금질
  3. 템퍼링
  4. 심냉처리
(정답률: 40%)
  • 두랄루민은 알루미늄 합금으로, 강도를 높이기 위해 고온에서 고용화 처리 후 급냉시키는 담금질(Quenching) 과정을 거쳐 과포화 고용체를 형성시킵니다.
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48. 구상흑연주철의 열처리에서 제1단 흑연화 처리를 한 후 제2단 흑연화 처리를 하는 목적으로 맞는 것은?

  1. 압축력과 절삭성등을 저하 시키기 위해
  2. 취성을 촉진 시키기 위해
  3. 내식성과 조대한 입자를 형성하기 위해
  4. 충격값이 우수한 고연성(高延性)의 주물을 만들기 위해
(정답률: 79%)
  • 구상흑연주철의 2단 흑연화 처리는 기질 조직을 최적화하여 충격값이 우수한 고연성(高延性)의 주물을 만들기 위해 수행합니다.
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49. STC3 를 950℃에서 1시간 가열 후 노냉한 것이다. 층상으로 나타나 있는 조직명은?

  1. 페라이트
  2. 펄라이트
  3. 오스테나이트
  4. 마텐자이트
(정답률: 43%)
  • 제시된 이미지 에서 볼 수 있듯이, 페라이트와 시멘타이트가 층상(lamellar) 구조로 교대로 배열된 조직은 펄라이트의 전형적인 특징입니다.
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50. 고속도 공구강의 적합한 열처리 빙법은?

  1. 화염 열처리
  2. 염욕 열처리
  3. 고주파 열처리
  4. 침탄 열처리
(정답률: 50%)
  • 고속도 공구강은 매우 높은 온도에서 균일한 가열과 냉각이 필요하므로, 온도 제어가 정밀하고 산화를 방지할 수 있는 염욕 열처리가 가장 적합합니다.
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51. 공석강에 존재하는 대부분의 오스테나이트(Austenite)가 실온까지 담금질하는 동안 마텐자이트로 변태하지 않고 남아 있는 것은?

  1. 잔류 오스테나이트(Austenite)
  2. 시멘타이트(Cementite)
  3. 페라이트(Ferrite)
  4. 투르스타이트(Troostite)
(정답률: 75%)
  • 담금질 과정에서 마텐자이트로 변태하지 못하고 실온까지 그대로 남아 있는 오스테나이트를 잔류 오스테나이트라고 합니다.
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52. 표면경화 열처리시 침탄에 나타나는 결함이 아닌 것은?

  1. 침탄깊이가 시방서의 지정대로 되지 않은 것
  2. 표면층으로부터 심부에 걸친 탄소농도의 급격한 변화가 된 것
  3. 재료의 평균경도가 공석강의 경도로 균일하게 된 것
  4. 표면의 경도가 고르지 못한 것
(정답률: 61%)
  • 침탄 열처리는 표면의 탄소 농도를 높여 표면만 경화시키는 공정입니다. 재료 전체의 평균 경도가 공석강의 경도로 균일해지는 것은 표면경화의 목적과 맞지 않는 현상입니다.
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53. Ar' 와 Ar" 사이의 온도로 유지한 열욕에 담금질하고 과냉각의 오스테나이트 변태가 끝날 때까지 항온으로 유지해주는 열처리 방법은 무엇인가?

  1. 시간 담금질(Time quenching)
  2. 마르템퍼링(Martempering)
  3. 오스템퍼링(Austempering)
  4. 오스포밍(Ausforming)
(정답률: 65%)
  • 오스테나이트를 $Ar'$와 $Ar''$ 사이의 온도로 급냉시킨 후, 변태가 완료될 때까지 항온 유지하여 베이나이트 조직을 얻는 열처리 방법입니다.
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54. 오스테나이트→마텐자이트조직으로 되기 위한 열처리 방법은 무엇인가?

  1. 뜨임(tempering)
  2. 담금질(quenching)
  3. 풀림(annealing)
  4. 불림(normalizing)
(정답률: 56%)
  • 담금질(quenching)은 고온의 오스테나이트 상태에서 급랭시켜 매우 단단한 조직인 마텐자이트로 변태시키는 열처리 방법입니다.

    오답 노트
    뜨임: 마텐자이트의 취성을 제거하고 인성을 부여
    풀림: 내부 응력 제거 및 조직의 연화
    불림: 조직의 표준화 및 결정립 미세화
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55. 강선, 피아노선재 등에 적용되는 것으로 오스템퍼링 열처리 온도의 상한에서 미세한 솔바이트조직을 얻는 열처리 방법은?

  1. 블루잉
  2. 파텐팅
  3. 시간담금질
  4. 마템퍼링
(정답률: 40%)
  • 파텐팅은 강선이나 피아노선 제조 시 사용되는 열처리법으로, 오스템퍼링 온도 상한에서 냉각하여 매우 미세한 펄라이트(솔바이트) 조직을 얻어 강도와 인성을 동시에 확보하는 방법입니다.
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56. 화학적 증착법(CVD)에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 가스반응을 이용하여 금속, 탄화물, 질화물, 산화물 및 황화물 등을 피복하는 방법이다.
  2. 저온에서 행하므로 기판 및 모재의 제한이 없고 금속 결합을 하므로 밀착강도가 강하다.
  3. 반응물질로 염화물 등의 할로겐화물이 사용되며 결정성이 양호한 코팅 막을 얻을 수 있다.
  4. 피막의 밀착성이 물리적 증착법(PVD)에 비해 양호하며 균일한 코팅을 얻을 수 있다.
(정답률: 75%)
  • 화학적 증착법(CVD)은 가스 반응을 이용하므로 일반적으로 고온에서 공정이 진행됩니다. 따라서 기판 및 모재의 내열성에 제한이 있다는 점이 특징입니다.

    오답 노트
    저온 공정 및 모재 제한 없음: 물리적 증착법(PVD)의 특징입니다.
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57. 담금질 후 경도를 크게 감소시키지 않고 내부응력을 제거하기 위해 저온뜨임을 행한다. 다음 중 저온뜨임의 목적이 아닌 것은?

  1. 강인성 증가
  2. 내마모성 향상
  3. 퀜칭응력 제거
  4. 치수의 경년변화(經年變化) 방지
(정답률: 21%)
  • 저온뜨임은 담금질 후 경도를 유지하면서 내부 응력을 제거하는 것이 주 목적입니다. 강인성을 크게 증가시키기 위해서는 더 높은 온도에서 수행하는 고온뜨임이 필요합니다.

    오답 노트
    내마모성 향상, 퀜칭응력 제거, 치수의 경년변화 방지는 모두 저온뜨임의 주요 목적에 해당합니다.
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58. 열처리 전,후에 제품의 흠집, 녹, 유지 등을 제거하기 위해 사용되는 설비 중 액체호닝(liquid honing)에 대한 설명이 옳은 것은?

  1. 압축공기 3∼7㎏f/㎝2을 써서 연마제와 가공액(물)의 혼합물을 노즐로부터 고속으로 분사시켜 공작물을 다듬질하는 가공법이다.
  2. 천 따위로 만든 가요성(유연성)이 큰 버프류의 둘레에 연마제를 부착시켜 고속으로 회전하면서 공작물을 연마하는 가공법이다.
  3. 공작물과 음극의 금속을 특수한 전해액중에 넣고 공작물은 양극, 다른쪽은 음극으로하여 여기에 전류를 통하게하여 전해작용을 행하게 하여 연마하는 가공법이다.
  4. 탈지할 물건을 음극으로 하여 전해액 가운데 매달아 전해하는 가공법이다.
(정답률: 39%)
  • 액체호닝은 압축공기 $3 \sim 7\text{kgf/cm}^2$를 이용하여 연마제와 가공액(물)의 혼합물을 노즐로 고속 분사해 공작물을 다듬질하는 정밀 가공법입니다.

    오답 노트
    버프류 회전 연마: 버핑
    전해액 내 양극/음극 이용 연마: 전해연마
    음극 전해 탈지: 전해탈지
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59. 베어링용 합금의 필요한 조건으로 틀린 것은?

  1. 하중에 견딜 수 있는 내 압력을 가져야 한다.
  2. 마찰계수가 커야 한다.
  3. 점성과 인성이 있어야 한다.
  4. 내소착성이 커야 한다.
(정답률: 36%)
  • 베어링용 합금은 회전축과의 마찰을 최소화하여 마모와 에너지 손실을 줄여야 하므로, 마찰계수가 작아야 합니다.
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60. 심냉처리에 의한 균열과 변형이 발생하는 원인과 방지대책을 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. 심냉처리하기 전에 100∼300℃에서 템퍼링을 한다.
  2. 심냉처리 온도로부터의 승온을 수(물)중에서 행한다.
  3. 심냉처리할 때 압축응력이 발생하여 균열이 생긴다.
  4. 퀜칭처리 전에 탈탄층을 제거하여 탈탄을 방지한다.
(정답률: 42%)
  • 심냉처리 시 균열이 발생하는 주된 원인은 급격한 온도 변화로 인한 인장응력의 발생이며, 압축응력은 오히려 균열을 억제하는 방향으로 작용합니다.
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4과목: 재료시험

61. 다음 어느 조건에서 마모가 가장 많이 일어나는가?

  1. 표면경도가 낮을 때
  2. 접촉압력이 적을 때
  3. 윤활상태가 좋을 때
  4. 접촉면이 매끄러울 때
(정답률: 83%)
  • 마모는 재료의 표면 경도가 낮을수록 상대 물체에 의해 깎여 나가기 쉬우므로 더 많이 발생합니다.

    오답 노트
    접촉압력이 적을 때, 윤활상태가 좋을 때, 접촉면이 매끄러울 때는 모두 마모를 감소시키는 조건입니다.
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62. 용접된 제품의 용접부 표면결함을 검사하기 위하여 침투탐상시험이 끝난 후 지켜야할 안전관리를 설명한 내용으로 틀린 것은?

  1. 탐상제는 현상제 및 유화제 일부를 제외하고 거의 유성의 가연성 물질로 구성되어 있으므로 유류 혹은 용제류 취급상의 안전과 화재예방에 대한 관리가 필요하다.
  2. 검사자의 건강 위생에도 유의해야 하며 호흡기 또는 피부상해에 대한 안전수칙을 준수해야 한다.
  3. 형광침투탐상법에서는 자외선등을 사용하므로 규정된 파장범위의 자외선은 무해하여 장시간 조사하게되면 눈과 피부에 별 영향을 받지 않으므로 주의할 필요는 없다.
  4. 신뢰성이 높은 시험을 할 때는 우수한 성능의 탐상제를 사용하여 안정된 검사를 해야 하며 검사가 끝난 후 결함무늬는 투명테이프로 전사하여 판정기록으로 활용한다.
(정답률: 95%)
  • 형광침투탐상법에서 사용하는 자외선등의 자외선은 장시간 조사될 경우 눈과 피부에 유해한 영향을 줄 수 있으므로, 반드시 보호구를 착용하는 등 안전 관리에 주의해야 합니다.
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63. 설퍼프린트( Sulfer print ) 법을 가장 올바르게 설명한 것은?

  1. 철강재료의 결정조직상태를 알아보는 검사법
  2. 철강재료의 입간부식이나 방향성을 알아보는 검사법
  3. 철강재료 중의 황화망간(MnS)의 분포상태를 알아보는 검사법
  4. 철강재료 중의 황, 편석 및 그 분포상태를 알아보는 검사법
(정답률: 78%)
  • 설퍼프린트(Sulfer print)법은 강재의 단면을 황화물(MnS)과 반응시켜 황의 분포 상태를 통해 재료 내부의 황 함유량, 편석 및 그 분포 상태를 확인하는 검사법입니다.
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64. 인장시험에서 그림과 같은 그래프를 얻었을 때 시험편의 재질은?

  1. 연강
  2. 알루미늄
  3. 특수강
  4. 주철
(정답률: 56%)

  • 제시된 응력-변형률 선도에서 상항복점과 하항복점이 뚜렷하게 나타나는 항복 현상은 연강의 전형적인 특징입니다.
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65. 마모시험편 제작시 주의사항에 해당되지 않는 것은?

  1. 가공에 의한 잔류응력이나 표면 변질을 최대한 억제한다.
  2. 불필요한 표면 산화, 기름이나 물 등의 오염을 억제한다.
  3. 보관시는 데시케이트를 사용한다.
  4. 시험편은 항상 열처리 하여 사용한다.
(정답률: 90%)
  • 마모시험편은 가공 시 발생하는 잔류응력, 표면 변질, 오염을 최소화하여 재료 본연의 마모 특성을 측정해야 합니다. 시험편을 항상 열처리해야 한다는 규정은 없으며, 목적에 따라 열처리 여부가 결정됩니다.
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66. 충격시험의 특징으로 틀린 것은?

  1. 충격치는 재료의 대표적 경도계산에 직접 이용된다.
  2. 파단시킬 때 흡수한 에너지의 크기로 나타낸다.
  3. 시편의 노치(notch)형상의 영향을 많이 받는다.
  4. 재료의 인성과 취성을 판정하는 시험이다.
(정답률: 17%)
  • 충격시험은 재료가 충격 하중을 받았을 때 파단되기까지 흡수한 에너지의 크기를 측정하여 재료의 인성과 취성을 판정하는 시험입니다.

    오답 노트
    충격치는 재료의 인성을 나타내는 지표이며, 경도 계산에 직접 이용되지 않습니다.
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67. 침투탐상시험의 현상법이 아닌 것은?

  1. 습식 현상법
  2. 건식 현상법
  3. 속건식 현상법
  4. 유 현상법
(정답률: 52%)
  • 침투탐상시험의 현상법은 침투액을 흡수하여 결함을 시각화하는 방법으로, 크게 습식 현상법, 건식 현상법, 속건식 현상법으로 분류됩니다. 유 현상법이라는 분류는 존재하지 않습니다.
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68. 로크웰(Rockwell) 경도기에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 강구 또는 원뿔형 다이아몬드 콘으로 시험편에 압입할 때 생기는 압입된 자리의 깊이에 의해 경도를 측정한다
  2. B와 C스케일의 예비하중은 모두 10 Kg 을 건다.
  3. B 스케일은 시험하중이 100 Kg, C 스케일은 150 Kg으로 한다.
  4. 공식은 HRB = 100 - 500h, HRC = 130 - 500h 이다.
(정답률: 21%)
  • 로크웰 경도는 압입 깊이 $h$를 이용하여 측정하며, 스케일에 따라 계산식이 다릅니다.

    오답 노트
    공식은 HRB = 100 - 100h, HRC = 100 - 50h 이므로 제시된 공식은 틀렸습니다.
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69. 샤르피 충격시험시 시편의 흡수에너지 E의 측정원리는 그림과 같다. E의 계산식은 어떻게 표현되는가? (단, W : 충격시험에 사용되는 해머의 중량, R : 해머의 회전중심에서 무게중심까지의 거리, α : 들어올린 해머의 각도, β : 시험편 절단 후 올라간 해머의 각도)

  1. E=WR(cosβ-cosα)
  2. E=WR(cosβ+cosα)
  3. E=WR(sinβ-sinα)
  4. E=WR(sinβ+sinα)
(정답률: 64%)
  • 샤르피 충격시험의 흡수에너지는 해머가 들어올려진 높이의 위치에너지 차이로 계산하며, 높이는 $R \cos \theta$ 형태로 표현됩니다.
    ① [기본 공식] $E = WR(\cos \beta - \cos \alpha)$
    ② [숫자 대입] (제시된 기호 그대로 적용)
    ③ [최종 결과] $E = WR(\cos \beta - \cos \alpha)$
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70. 표점거리가 50mm인 금속 시험편을 인장시험 하였더니 54mm가 되었다. 연신율은 얼마인가?

  1. 6 %
  2. 8 %
  3. 10 %
  4. 12 %
(정답률: 70%)
  • 연신율은 재료가 인장 하중을 받아 파단될 때까지 늘어난 길이를 원래의 표점거리로 나눈 백분율입니다.
    ① [기본 공식] $\text{연신율} = \frac{L_{f} - L_{0}}{L_{0}} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\text{연신율} = \frac{54 - 50}{50} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\text{연신율} = 8\%$
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71. 와류탐상검사의 장점으로 틀린 것은?

  1. 고속작업이 가능 하다.
  2. 시험체의 재질을 판정 할 수 있다.
  3. 탐상검사의 자동화가 용이하다.
  4. 비철금속 표면 결함 검출이 가능하다.
(정답률: 35%)
  • 와류탐상검사는 전도체 표면의 결함 검출, 고속 작업, 자동화가 용이하다는 장점이 있습니다. 하지만 시험체의 재질을 판정하는 용도로는 사용되지 않습니다.
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72. 구리나 알루미늄판을 가압 성형하여 변형 능력을 시험하는 것은?

  1. 스프링 시험
  2. 에릭슨 시험
  3. 마모 시험
  4. 응력측정 시험
(정답률: 54%)
  • 에릭슨 시험은 구리나 알루미늄과 같은 판재를 펀치로 가압 성형하여, 파단이 일어날 때까지의 변형 능력을 측정하는 시험입니다.
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73. 시료의 연마제로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 산화망간(MnO)
  2. 산화크롬(Cr2O3)
  3. 알루미나(Al2O3)
  4. 산화마그네슘(MgO)
(정답률: 39%)
  • 시료의 연마제로는 주로 알루미나($Al_{2}O_{3}$), 산화크롬($Cr_{2}O_{3}$), 산화마그네슘($MgO$) 등이 사용되며, 산화망간($MnO$)은 일반적인 연마제로 사용되지 않습니다.
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74. 침투탐상시험에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 침투액의 도포, 세정, 현상의 3부분으로 구성 되어 있다.
  2. 모세관 현상을 이용하고 있다.
  3. 겨울철의 영하의 날씨에도 용이하게 행할 수 있다.
  4. 주로 표면에 존재하는 미세한 결함 발견에사용 된다.
(정답률: 77%)
  • 침투탐상시험은 액체의 모세관 현상을 이용하므로, 온도가 너무 낮아 침투액이 응고되거나 점도가 높아지는 겨울철 영하의 날씨에는 시험 수행이 어렵습니다.
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75. 항절시험은 어떤 시험에 속하는가?

  1. 인장시험
  2. 충격시험
  3. 전단시험
  4. 굽힘시험
(정답률: 50%)
  • 항절시험은 재료를 굽혀서 파단될 때까지의 저항력을 측정하는 시험으로, 기본적으로 굽힘시험의 일종에 해당합니다.
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76. 압축시험에서 단면치수에 대한 길이의 비에 따라 파괴현상에 차이가 있다. 가늘고 긴 직주(slender column)를 압축하였을 때 굽히면서 파괴되는 현상은?

  1. 취성파괴(Brittle Fracture)
  2. 연성파괴(Ductile Fracture)
  3. 전단파괴(Shear Fracture)
  4. 좌굴(Buckling)
(정답률: 53%)
  • 가늘고 긴 기둥(slender column)에 압축 하중이 가해질 때, 재료의 항복 강도에 도달하기 전 갑작스럽게 옆으로 휘어지며 파괴되는 현상을 좌굴(Buckling)이라고 합니다.
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77. 일반 탄소강의 현미경 조직검사를 위해 주로 사용되는 부식액은?

  1. HF 용액
  2. HCl + 질산
  3. 질산 + 알콜
  4. 인산 + 물
(정답률: 66%)
  • 일반 탄소강의 조직을 관찰하기 위해 사용하는 대표적인 부식액은 나이탈(Nital) 용액이며, 이는 질산과 알코올을 혼합하여 제조합니다.
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78. 침투탐상법에서 잔여침투제나 현상제를 제거하는 후처리의 가장 큰 목적은?

  1. 후속공정이나 사용중에 문제를 일으킬 수 있는 경우에 대비하기 위하여
  2. 색상의 대조를 유지해야하므로
  3. 침투제 흡출의 유화작용을 돕기 위하여
  4. 얇은 구조물의 붕괴를 돕기 위하여
(정답률: 67%)
  • 침투탐상 후 남은 침투제나 현상제는 부식을 유발하거나 다음 도장, 용접 등 후속 공정에 악영향을 줄 수 있으므로 이를 제거하여 제품의 품질과 안전성을 확보하는 것이 목적입니다.
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79. 초음파 탐상기 설치 및 조작시 안전관리 사항으로 틀린것은?

  1. 초음파 탐상기에 충격이나 진동이 가해지지 않도록 한다.
  2. 초음파 탐상기는 탐상 전에 예열한 후 탐상한다.
  3. 탐촉자 사용시 무리한 힘을 가하지 않는다.
  4. 탐상 작업시 시험편 표면에 접촉 매질을 알맞게 발라서 탐촉자의 접촉을 불량하게 한다.
(정답률: 72%)
  • 초음파 탐상 시 접촉 매질(Couplant)을 사용하는 이유는 탐촉자와 시험편 사이의 공기를 제거하여 초음파 전달을 원활하게 하기 위함입니다. 따라서 접촉을 불량하게 한다는 설명은 틀린 것입니다.
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80. 다음 재료시험법 중 응력 측정법으로 틀린 것은?

  1. 전기적 시험법(Electrical Test Method)
  2. 광탄성 시험법(Photo-elasticity Test Method)
  3. 초음파 시험법(Ultra-sonic Test Method)
  4. 응력 도료시험법(Stress Coating Test Method)
(정답률: 42%)
  • 응력 측정법은 재료 내부의 응력 분포를 확인하는 방법입니다. 초음파 시험법은 재료 내부의 결함이나 두께를 측정하는 비파괴 검사법이며, 응력을 직접 측정하는 방법이 아닙니다.
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