금속재료산업기사 필기 기출문제복원 (2005-09-04)

금속재료산업기사 2005-09-04 필기 기출문제 해설

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금속재료산업기사
(2005-09-04 기출문제)

목록

1과목: 금속재료

1. 구리합금의 주된 사용 용도로서 틀린 것은?

  1. 항공기용
  2. 전기배선용
  3. 열교환기용
  4. 건축물 외곽장식용
(정답률: 60%)
  • 구리는 전기 전도성과 열 전도성이 매우 뛰어나 전기배선, 열교환기, 건축 장식재 등으로 널리 사용됩니다. 하지만 항공기 구조재로는 구리의 무거운 밀도(비중) 때문에 효율성이 떨어지므로, 주로 알루미늄 합금이나 티타늄, 복합재료가 사용됩니다.
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2. 탄소강에서 Mn의 영향으로 틀린 것은?

  1. 강의 담금질 효과를 증대시켜 경화능이 커진다.
  2. 강의 연신율을 그다지 감소시키지 않고 강도, 경도, 인성을 증대시킨다.
  3. 고온에서 결정립 성장을 촉진한다.
  4. 주조성을 좋게 하며 S의 해를 감소시킨다.
(정답률: 44%)
  • 망간(Mn)은 강도, 경도, 인성을 높이고 경화능을 증대시키며 황(S)의 해로운 영향을 억제하는 유익한 원소입니다.

    오답 노트
    고온에서 결정립 성장 촉진: 망간은 오히려 결정립의 조대화를 억제하는 경향이 있습니다.
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3. 금속간 화합물의 탄화철(Fe3C)의 Fe의 원자비는 몇 %인가?

  1. 25%
  2. 33%
  3. 50%
  4. 75%
(정답률: 89%)
  • 탄화철($Fe_3C$)의 화학식에서 철($Fe$) 원자 3개와 탄소($C$) 원자 1개가 결합되어 있으므로, 전체 원자 수 4개 중 철이 차지하는 원자비는 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $\text{원자비} = \frac{\text{특정 원자 수}}{\text{전체 원자 수}} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\text{원자비} = \frac{3}{3+1} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\text{원자비} = 75\%$
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4. 주조용 알루미늄 합금의 열처리법을 명확하게 표기 위한 기호로 틀린 것은?

  1. F : 주조한 상태 그대로의 것
  2. O : 가공재의 풀림한 것
  3. H : 가공경화한 경질상태
  4. W : 뜨임 후 인공시효 진행중인 것
(정답률: 56%)
  • 알루미늄 합금의 열처리 기호에서 W는 용액화 처리 후 인공시효를 하기 전, 즉 자연시효가 진행 중인 상태를 의미합니다. 뜨임 후 인공시효 진행 중이라는 설명은 잘못된 정의입니다.

    오답 노트
    F: 주조 상태 그대로
    O: 풀림 처리
    H: 가공경화 상태
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5. 전자강판(규소강판)에 요구되는 특성으로 틀린 것은?

  1. 투자율이 낮을것
  2. 철손이 적을것
  3. 사용 중 자기시효가 적을 것
  4. 자화에 의한 치수변화가 적을 것
(정답률: 66%)
  • 전자강판은 자기장의 변화에 민감하게 반응하여 효율적으로 자화되어야 하므로, 투자율이 높아야 에너지 손실을 줄이고 효율을 높일 수 있습니다.

    오답 노트
    철손: 에너지 손실이므로 적을수록 좋음
    자기시효: 특성 변화가 적어야 함
    치수변화: 자기왜곡에 의한 변형이 적어야 함
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6. Fe계 분말을 이용한 소결기계부품의 제조 공정으로 옳은 것은?

  1. 원료분말→혼합→압축성형→재압축→예비소결→본소결
  2. 원료분말→혼합→압축성형→예비소결→재압축→본소결
  3. 원료분말→압축성형→혼합→재압축→예비소결→본소결
  4. 원료분말→압축성형→예비소결→혼합→재압축→본소결
(정답률: 64%)
  • 분말야금 공정의 표준 순서는 원료를 준비하고 성분을 균일하게 섞은 뒤, 형상을 만드는 압축성형을 거쳐 강도를 높이기 위한 예비소결, 밀도를 높이는 재압축, 최종 성질을 부여하는 본소결 순으로 진행됩니다.
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7. 초경합금의 특성으로 틀린 것은?

  1. 경도가 높다.
  2. 고온에서 변형이 적다.
  3. 연성이 크다.
  4. 내마모성이 크다.
(정답률: 59%)
  • 초경합금은 매우 높은 경도와 내마모성을 가지며 고온에서도 변형이 적은 특성이 있지만, 취성이 매우 강해 연성은 매우 작습니다.
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8. 백주축화의 촉진원소로써 1%이상이 포함되면 레데뷰라이트 중 조대한 침상, 판상의 시멘타이트를 생성시키는 원소는?

  1. Si
  2. Mn
  3. P
  4. S
(정답률: 23%)
  • 인(P)은 강철에서 백주축화를 촉진하며, $1\%$이상 포함될 경우 레데뷰라이트 조직 내에 조대한 침상 또는 판상의 시멘타이트를 생성시켜 취성을 증가시킵니다.
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9. 고 기능성 복합표면처리 박막제조법으로 틀린 것은?

  1. 진공증착법, 스퍼터링법
  2. 이온프레팅(ion plating)법, CVD법
  3. 레이저 용접법, 전자빔 용접법
  4. 프라즈마 CVD법, MOCVD법
(정답률: 44%)
  • 박막제조법은 물질을 얇은 막 형태로 입히는 증착 기술을 의미합니다. 레이저 용접법과 전자빔 용접법은 재료를 녹여 접합하는 용접 기술이므로 박막제조법에 해당하지 않습니다.
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10. 고 Mn강의 일종인 Hadfield steel의 설명 중 틀린 것은?

  1. C 0.9~1.3%, Mn 10~14%의 조성을 가진다.
  2. 경도가 크고 내마모성이 좋다.
  3. 고온에서 급내하면 탄화물이 석출하여 취성이 있으며 절삭이 곤란하다.
  4. 크래셔, 전차용 장갑판 등으로 사용된다.
(정답률: 61%)
  • Hadfield steel은 고망간강의 일종으로, 고온에서 급냉(Quenching)하면 탄화물의 석출을 억제하여 오스테나이트 조직을 유지함으로써 경도와 내마모성을 높입니다. 탄화물이 석출되어 취성이 생긴다는 설명은 급냉의 목적과 반대되는 잘못된 설명입니다.
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11. 배빗메탈(babbit metal)이라고 불리는 베어링 합금은?

  1. Mg 계 화이트 메탈이다.
  2. Sn 계 화이트 메탈이다.
  3. Co 계 화이트 메탈이다.
  4. Cd 계 화이트 메탈이다.
(정답률: 66%)
  • 배빗메탈(Babbitt metal)은 마찰 계수가 낮고 내마모성이 우수한 베어링 합금으로, 주로 주석(Sn)을 기반으로 하는 Sn 계 화이트 메탈을 의미합니다.
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12. 복합재료에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 어떤 목적과 특성을 얻기 위하여 2종 또는 그 이상의 다른 재료를 서로 합하여 하나의 재료로 만든 것을 복합재료라 한다.
  2. 복합화에 의한 어떤 특성을 얻으려면 복합하는 각 소재의 특성과 장점을 최소한 활용하지 않는 것이 주된 조건이다.
  3. 복합재료의 개념을 바탕으로 한 실용화되고 있는 재료에는 자동차 타이어, 입자분산강화 합금 등이 있다.
  4. 복합재료는 클래드재료, 섬유강화 재료, 분산강화재료 등이 있다.
(정답률: 78%)
  • 복합재료는 서로 다른 특성을 가진 두 가지 이상의 재료를 결합하여, 각 소재가 가진 장점을 최대한 활용함으로써 단일 재료보다 우수한 특성을 얻기 위해 제작하는 재료입니다. 따라서 각 소재의 특성과 장점을 최소한으로 활용한다는 설명은 복합재료의 기본 목적에 어긋납니다.
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13. 소성가공에 속하지 않는 것은?

  1. 인발
  2. 주조
  3. 압연
  4. 단조
(정답률: 77%)
  • 소성가공은 재료에 항복강도 이상의 힘을 가해 영구적인 변형을 일으키는 가공법입니다. 주조는 금속을 녹여 틀에 부어 굳히는 응고 공정이므로 소성가공에 해당하지 않습니다.
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14. HSLA강에서 적용되는 강화기구 중 강도와 충격인성을 동시에 향상시키는 가장 바람직한 방법은?

  1. 고용강화
  2. 결정립 미세화
  3. 석출경화
  4. 개재물 형상제어
(정답률: 48%)
  • 결정립 미세화는 금속의 강도를 높이면서 동시에 충격인성(Toughness)을 향상시킬 수 있는 유일하고 가장 효율적인 강화 기구입니다.
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15. Fe - C의 평형상태도에서 γ고용체에서 Fe3C(시멘타이트)의 석출이 개시하는 선은?

  1. A1 변태선
  2. A2 변태선
  3. Acm 변태선
  4. A3 변태선
(정답률: 54%)
  • Fe-C 평형상태도에서 오스테나이트($\gamma$) 영역에서 시멘타이트($Fe_{3}C$)가 석출되기 시작하는 경계선을 $A_{cm}$ 변태선이라고 합니다.
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16. 금속 결정체내에서의 결함에 대한 설명 중 맞는 것은?

  1. 선결함의 대부분은 전위라고 표현한다.
  2. 일부 결정들은 결함이 없는 완벽한 결정이다.
  3. 결함자체는 항상 금속성질을 향상시킨다.
  4. 점결함은 온도가 상승함에 따라 대부분 감소한다.
(정답률: 69%)
  • 금속 결정 내에서 원자 배열이 선 형태로 어긋나 있는 선결함은 일반적으로 전위(Dislocation)라고 정의합니다.

    오답 노트
    완벽한 결정: 실제 모든 결정은 결함을 가짐
    금속성질: 결함 종류에 따라 성질이 저하될 수도 있음
    점결함: 온도가 상승하면 열역학적으로 증가함
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17. 면심입방격자 (FCC)의 단위격자 소속 원자수와 원자의 충진율을 바르게 짝지은 것은?

  1. 단위격자 소속 원자수 : 4, 충진율 : 74%
  2. 단위격자 소속 원자수 : 6, 충진율 : 65%
  3. 단위격자 소속 원자수 : 3, 충진율 : 82%
  4. 단위격자 소속 원자수 : 8, 충진율 : 54%
(정답률: 72%)
  • 면심입방격자(FCC)는 각 꼭짓점에 $1/8$개씩 8개, 각 면의 중심에 $1/2$개씩 6개의 원자가 위치하여 총 4개의 원자를 포함하며, 원자들이 가장 조밀하게 쌓여 있어 충진율은 $74\%$가 됩니다.
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18. 개질처리에 효과를 얻는 방법 중 가장 많이 사용하는 방법은?

  1. 금속나트륨을 쓰는 법
  2. 수산화나트륨을 쓰는 법
  3. 가성소오다를 쓰는 법
  4. 불화물을 쓰는 법
(정답률: 35%)
  • 주철의 흑연 모양을 구상화하는 개질처리에서 가장 보편적이고 효과적으로 사용되는 방법은 금속나트륨을 첨가하는 방법입니다.
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19. 열간가공(HOT WORKING)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 방향성 있는 주조조직이 제거된다.
  2. 재결정온도이하에서 처리하는 가공방법이다.
  3. 합금원소의 확산으로 재질의 균일과가 가능하다.
  4. 가공완료온도가 너무 높으면 결정입자가 조대하게 된다.
(정답률: 65%)
  • 열간가공은 금속의 재결정온도보다 높은 온도에서 수행하여 가공 경화를 방지하고 성형성을 높이는 가공법입니다.

    오답 노트
    재결정온도이하에서 처리: 이는 냉간가공에 대한 설명입니다.
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20. 한 개의 결정핵이 발달하여 나뭇가지 모양을 이룬 것은?

  1. 편상세포
  2. 수지상정
  3. 과냉
  4. 고스트라인
(정답률: 81%)
  • 응고 과정에서 결정핵이 성장할 때, 특정 방향으로 빠르게 성장하여 나뭇가지 모양의 조직을 형성하는 것을 수지상정이라고 합니다.
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2과목: 금속조직

21. 철강의 격자변태와 관련이 없는 변태점은?

  1. A4
  2. A3
  3. A2
  4. A1
(정답률: 35%)
  • 철강의 변태점 중 $A_1$, $A_3$, $A_4$는 결정 구조가 변하는 격자변태와 직접적인 관련이 있으나, $A_2$는 페라이트가 $\alpha$에서 $\gamma$로 변하는 것이 아니라 $\alpha$ 페라이트 내에서 $\alpha$와 $\gamma$가 공존하는 변태점으로 격자변태와는 거리가 멉니다.
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22. 다음 금속 중 선팽창계수가 큰순서로 배열된 것은?

  1. Pb ＞ Zn ＞ Al ＞ Ag
  2. Pb ＞ Al ＞ Ag ＞ Zn
  3. Zn ＞ Ag ＞ Al ＞ Pb
  4. Zn ＞ Pb ＞ Al ＞ Ag
(정답률: 20%)
  • 금속의 선팽창계수는 일반적으로 결합력이 약하고 융점이 낮은 금속일수록 큽니다. 제시된 금속 중 Pb(납)이 가장 크고, Al(알루미늄), Ag(은), Zn(아연) 순으로 배열됩니다.
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23. 탄소강의 탄소량에 따른 물리적 성질의 변화로 틀린 것은?

  1. 탄소량의 증가에 따라 비중은 증가한다.
  2. 탄소량의 증가에 따라 배열은 증가한다.
  3. 탄소량의 증가에 따라 열팽창 계수는 감소한다.
  4. 탄소량의 증가에 따라 항자력은 증가한다.
(정답률: 40%)
  • 탄소강에서 탄소 함유량이 증가하면 철($\text{Fe}$)보다 가벼운 탄소($\text{C}$)가 더 많이 포함되므로 전체적인 비중은 오히려 감소합니다.

    오답 노트
    배열, 항자력: 탄소량 증가 시 증가함
    열팽창 계수: 탄소량 증가 시 감소함
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24. Fe-C상태도에서 레데뷰라이트(ledeburite)를 바르게 표기한 것은?

  1. α-고용체
  2. γ-고용체+Fe3C
  3. δ-고용체
  4. α-고용체+γ-고용체
(정답률: 70%)
  • 레데뷰라이트는 Fe-C 상태도에서 공정 반응에 의해 생성되는 조직으로, $\gamma$-고용체(오스테나이트)와 $\text{Fe}_3\text{C}$(시멘타이트)가 층상 구조를 이루고 있는 조직을 말합니다.
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25. FCC금속에서 슬립이 가장 쉽게 일어나는 면과 방향은?

  1. (111), [110]
  2. (100), [110]
  3. (101), [111]
  4. (111), [111]
(정답률: 72%)
  • FCC(면심입방격자) 구조에서 슬립은 원자가 가장 조밀하게 배열된 면인 (111)면과 가장 조밀한 방향인 [110]방향에서 가장 쉽게 일어납니다.
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26. 전위선의 일부가 어느 슬립면 위에서 옆의 슬립면 위로 이동하면 그 경계에서 전위선은 계단상이 되는 현상을 무엇이라 하는가?

  1. 고작작용
  2. 분위기
  3. 전위망
  4. 조그
(정답률: 66%)
  • 전위선이 서로 다른 슬립면 사이를 이동할 때, 두 면을 연결하는 수직한 계단 모양의 선분이 형성되는 현상을 조그라고 합니다.
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27. 그림(1)의 상태도상에 나타난 2가지 반응으로 맞는 것은?

  1. 공정, 포정반응
  2. 포정, 편정반응
  3. 공석, 편정반응
  4. 공석, 포정반응
(정답률: 31%)
  • 제시된 상태도 에서 수평선으로 나타나는 불변 반응을 분석하면, 고체 상태에서 두 가지 고체상으로 분해되는 공석 반응과 액상과 고체상이 반응하여 새로운 고체상을 형성하는 포정 반응이 나타나 있습니다.
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28. 용융 금속의 응고시 핵생성 속도에 가장 영향을 크게 미치는 인자는?

  1. 냉각속도
  2. 시기
  3. 수량
  4. 용융금속의 량
(정답률: 84%)
  • 용융 금속이 응고될 때 핵생성 속도는 과냉각 정도에 결정적인 영향을 받으며, 이는 냉각속도가 빠를수록 과냉각도가 커져 핵생성 속도가 증가하기 때문입니다.
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29. 그림에서 P점 조성 합금중의 A성분의 양은?

  1. DP
  2. DA
  3. PE
  4. FC
(정답률: 72%)
  • 삼각 상태도에서 특정 점 $P$의 성분 함량을 알기 위해서는 해당 성분의 꼭짓점에서 시작하여 반대편 변에 평행하게 선을 그어야 합니다. $A$ 성분의 양을 확인하기 위해 점 $P$에서 변 $BC$에 평행하게 선을 그으면 점 $D$와 $F$를 지나며, $A$ 성분의 함량은 점 $P$에서 변 $BC$로 내린 수선인 $PE$의 길이를 통해 결정됩니다.
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30. 다음 중 탄성율은? (단, σ : 응력, ε : 변형율)

  1. E = σ/ε
  2. E = σㆍε
  3. E = ε/σ
  4. E = σ+ε
(정답률: 56%)
  • 탄성율(Young's Modulus)은 재료에 응력을 가했을 때 발생하는 변형의 정도를 나타내는 상수로, 응력을 변형율로 나눈 값으로 정의합니다.
    $$E = \frac{\sigma}{\epsilon}$$
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31. 합금에서 석출경화를 이용할 수 있는 것은 어떤 종류의 상태도를 가질 때인가?

  1. 고용한도 곡선이 온도 강하에 따라 감소하는 형의 상태도
  2. 고용한도 곡선이 온도 강하에 따라 증가하는 형의 상태도
  3. 고용한도 곡선이 온도강하와 무관한 상태도
  4. 고용한도 곡선이 수평인 상태도
(정답률: 52%)
  • 석출경화는 고온에서 고용되었던 원소가 온도가 낮아짐에 따라 고용도가 감소하여 미세한 입자로 석출되는 원리를 이용합니다. 따라서 고용한도 곡선이 온도 강하에 따라 감소하는 형태의 상태도여야 가능합니다.
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32. 금속이 완전고용체를 만들면 그 성질의 변화는 어떻게 되겠는가?

  1. 경도 강도증가, 연신 및 전기저항이 저하한다.
  2. 경도증가, 강도저하, 연신 및 전기 저항이 증가한다.
  3. 경도 강도 증가, 연신저하, 전기저항이 증가한다.
  4. 경도 강도증가, 연신증가, 전기저항이 감소한다.
(정답률: 49%)
  • 금속에 다른 원소가 고용되어 완전고용체를 형성하면 격자 왜곡이 발생하여 전위의 이동을 방해하므로 경도와 강도는 증가하고 연신율은 감소하며, 전자 이동의 방해로 인해 전기저항은 증가합니다.
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33. 용융 금속이 응고 성장할 때 불순물(不純物)이 가장 많이 모이는 곳은?

  1. 결정입내(結晶粒內)
  2. 결정입계(結晶粒界)
  3. 결정입내의 중심부
  4. 결정입계와 입내
(정답률: 71%)
  • 용융 금속이 응고될 때, 용질(불순물)은 고체 결정 내부로 들어가기 어렵기 때문에 결정이 성장하며 밀려나 결국 결정과 결정이 만나는 경계면인 결정입계에 농축됩니다.
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34. 다음 설명 중 틀린 것은?

  1. 탄소강은 pH4 이하에서 부식속도가 빠르다.
  2. 탄소강은 pH10 이상에서는 거의 부식되는 않는다.
  3. 알루미늄은 pH10 이상에서 부식속도가 빠르다.
  4. 알루미늄은 pH3-10 의 범위에서 부식속도가 빠르다.
(정답률: 31%)
  • 알루미늄은 양쪽성 금속으로 강산성이나 강알칼리성 환경에서 부식되지만, pH 3-10 범위에서는 표면에 치밀한 산화피막이 형성되어 부식 속도가 매우 느린 부동태 영역에 해당합니다.

    오답 노트
    탄소강은 pH 4 이하의 산성에서 부식이 빠르고 pH 10 이상의 알칼리성에서 안정하며, 알루미늄은 pH 10 이상의 알칼리성에서 부식 속도가 빨라집니다.
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35. Fe-C 마텐자이트 합금에서 탄소함량의 증가에 따른 가장 주된 강화기구는?

  1. 고용체강화
  2. 석출강화
  3. 분산강화
  4. 결정립도 미세화
(정답률: 50%)
  • 마텐자이트는 탄소가 과포화된 체심정방격자(BCT) 구조를 가지며, 탄소 원자가 격자 사이에 침입하여 격자 왜곡을 일으킴으로써 전위의 이동을 방해하는 고용체강화가 주된 강화 기구입니다.
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36. 풀림(annealing)처리에 의해서 재결정 및 결정립성장이 일어난 금속을 더욱 고온도로 가열하면 수소의 결정립이 다른 결정립과 합해져서 매우 크게 성장하는 현상은?

  1. 정상결정성장
  2. 풀림쌍정
  3. 1차 재결정
  4. 2차 재결정
(정답률: 80%)
  • 1차 재결정 이후 더 높은 온도로 가열하면, 에너지가 낮은 큰 결정립이 주변의 작은 결정립들을 흡수하며 비정상적으로 거대하게 성장하는 현상을 2차 재결정이라고 합니다.
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37. 금속이 가공(압연, 압출 등)될 때 그 가공도가 증가하면 어떤 현상이 일어나는가?

  1. 인성이 증가한다.
  2. 경도와 강도가 증가한다.
  3. 충격흡수에너지가 증가한다.
  4. 전기저항이 감소한다.
(정답률: 57%)
  • 금속을 압연이나 압출 등으로 가공하면 전위 밀도가 증가하여 가공경화 현상이 일어납니다. 이로 인해 재료의 경도와 강도는 증가하지만, 반대로 연성과 인성은 감소하게 됩니다.
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38. 다음 중 펄라이트변태를 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. 확산변태, 공석변태라 한다.
  2. 결정립의 크기가 크면 펄라이트 변태가 촉진된다.
  3. Fe3C를 핵으로 발생 성장한다.
  4. 합금 원소에 따라 펄라이트 변태 온도는 증가 또는 감소한다.
(정답률: 47%)
  • 펄라이트 변태는 결정립의 크기가 작을수록(결정립계가 많을수록) 핵 생성 장소가 많아져 변태가 더 촉진됩니다. 따라서 결정립의 크기가 크면 변태가 촉진된다는 설명은 틀렸습니다.
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39. 금속의 결정구조의 해석에 적합한 방법은?

  1. XRD
  2. SEM
  3. UTM
  4. HRB
(정답률: 47%)
  • XRD(X-ray Diffraction, X선 회절 분석법)는 X선을 시료에 조사하여 회절되는 패턴을 분석함으로써 금속의 결정 구조, 격자 상수, 결정 크기 등을 파악하는 가장 대표적인 방법입니다.

    오답 노트
    SEM: 표면 형상 관찰
    UTM: 인장/압축 강도 측정
    HRB: 로크웰 경도 측정
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40. 삼성분계 상태도의 평면도는 무엇으로 타나내는가?

  1. 이등변 삼각형
  2. 오각형
  3. 정삼각형
  4. 정사각형
(정답률: 61%)
  • 세 가지 성분으로 이루어진 삼성분계 상태도는 각 성분의 함량 합이 $100\%$가 되는 원리를 이용하여 정삼각형 모양의 평면도로 나타냅니다.
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3과목: 금속열처리

41. 염욕열처리에서 염을 관리하기 위하여 실시하는 시험방법은?

  1. 설퍼프린트 시험
  2. 강박 시험
  3. 조미니 시험
  4. 헐셀 시험
(정답률: 50%)
  • 염욕열처리 시 염의 화학적 성질 변화나 오염 상태를 관리하기 위해 시편을 침적시켜 표면 상태를 확인하는 강박 시험을 실시합니다.
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42. 침탄경화된 강의 유효 경화층깊이를 나타내는 경도 기준값은?

  1. HV 650
  2. HV 550
  3. HV 400
  4. HV 300
(정답률: 68%)
  • 침탄경화층의 유효 경화 깊이를 측정할 때, 일반적으로 경도 기준값으로 $HV 550$을 적용하여 그 깊이까지를 유효층으로 간주합니다.
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43. 가스 질화-침탄에 사용되는 원료가스는?

  1. NH3 gas
  2. NH3 + DX gas
  3. NH3 + RX gas
  4. NH3 + N2 gas
(정답률: 27%)
  • 가스 질화-침탄 처리를 위해서는 질소 공급원인 $NH_3$가스와 탄소 공급원인 $RX$가스를 혼합하여 사용합니다.
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44. 강을 A1 변태점 이상에서 행하여야 하는 처리는?

  1. 저온 어닐링
  2. 고온 템퍼링
  3. 시효 처리
  4. 어닐링
(정답률: 32%)
  • 강을 $A_1$ 변태점 이상의 온도에서 가열한 후 서서히 냉각시켜 내부 응력을 제거하고 조직을 균질화하는 열처리는 어닐링입니다.
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45. 금속의 변태 중 자기변태를 바르게 설명한 것은?

  1. 고체 상태로 어느 온도에 있어서 원자의 배열과 결정구조가 변화한다.
  2. 원자의 배열은 변화하지 않고 강자성으로부터 상자성으로 자성이 변화한다.
  3. 체적에 팽창이나 수축현상을 볼 수 있고 기계적 물리적 성질이 변화한다.
  4. 금속 또는 합금에서 응고된 후에 내부상태에 변화를 일으키는 성질이다.
(정답률: 75%)
  • 자기변태는 결정 구조나 원자 배열의 변화 없이, 온도 변화에 따라 강자성체에서 상자성체로 자성만이 변화하는 현상을 말합니다.

    오답 노트
    원자의 배열과 결정구조 변화: 동소변태
    응고 후 내부상태 변화: 일반적인 변태
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46. 열처리할 때 강재를 필요로 하는 온도까지 가열하고 일정한 시간동안 유지 후 적절한 방법으로 냉각을 하는데 소정 온도이상으로 가열하거나 정해진 유지시간이 경과하면 오스테나이트 입자는 조대화하여 기계적 성질에 나쁜 영향을 미친다. 오스테나이트 입자 조대강 조직의 ASTM 입도 No. 기준은?

  1. ASTM No. 5 이하
  2. ASTM No. 6 이상
  3. ASTM No. 8 이상
  4. ASTM No. 10 이하
(정답률: 37%)
  • ASTM 입도 번호는 숫자가 작을수록 결정 입자의 크기가 큼을 의미합니다. 오스테나이트 입자가 조대화되어 기계적 성질이 저하된 조직은 일반적으로 ASTM No. 5 이하로 판정합니다.
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47. 시효성 비철 합금의 시효 열처리 순서로 맞는 것은?

  1. 급냉→용체화처리→시효처리
  2. 용체화처리→급냉→시효처리
  3. 시효처리→용체화처리→급냉
  4. 시효처리→급냉→용체화처리
(정답률: 52%)
  • 시효성 비철 합금의 경도를 높이기 위해서는 먼저 고온에서 균질화하는 용체화처리를 하고, 이를 급냉하여 과포화 고용체를 만든 뒤, 적절한 온도에서 시효처리를 통해 석출물을 형성시켜야 합니다.
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48. 물리적인 표면경화법에 해당하는 것은?

  1. 화염경화법
  2. 침탄법
  3. 질화법
  4. 금속침투법
(정답률: 65%)
  • 화염경화법은 국부적으로 급열 후 급냉시키는 물리적인 방법으로 표면을 경화시키는 공정입니다.

    오답 노트
    침탄법, 질화법, 금속침투법: 화학적 성분을 변화시키는 화학적 표면경화법
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49. 백심가단주철의 어닐링은 백선주물을 산화철과 함께 넣고 약 1000℃ 정도의 온도로 장시간 가열 하면 백선주물의 표면에는 어떤 반응이 일어나는가?

  1. 환원반응
  2. 중성반응
  3. 탈탄반응
  4. 흑연화
(정답률: 56%)
  • 백심가단주철의 어닐링 과정에서 산화철과 함께 고온 가열하면, 표면의 탄소가 산화철과 반응하여 제거되는 탈탄반응이 일어납니다.
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50. 알루미늄 합금 주물의 열처리 효과로 맞지 않는 것은?

  1. 기계적 성질 개선
  2. 잔류응력 제거
  3. 치수 안정화
  4. 취성증가
(정답률: 76%)
  • 알루미늄 합금 주물의 열처리는 기계적 성질 개선, 잔류응력 제거, 치수 안정화를 목적으로 수행합니다. 취성증가는 재료가 깨지기 쉬운 성질이 강해지는 것으로, 열처리를 통해 오히려 제거하거나 개선해야 할 대상입니다.
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51. 가스로의 특징으로 틀린 것은?

  1. 노내 온돌의 조절이 용이하다.
  2. 가스불꽃에 의하여 노 벽으로부터의 복사열이 작용하므로 효과적이다.
  3. 점화는 공기를 노내에 송풍하기 전에 행하므로 안전하다.
  4. 노의 구조가 비교적 간단하다.
(정답률: 46%)
  • 가스로의 점화 시 공기를 송풍하기 전에 점화하면 노내에 가스가 체류하여 폭발 위험이 있습니다. 따라서 반드시 공기를 먼저 송풍하여 환기시킨 후 점화하는 것이 안전합니다.
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52. 18% Cr - 8% Ni 스테인리스강은 1000~1150℃로 가열한 후 급냉시키는 용체화 처리를 한다. 이때 얻어지는 조직은 무엇인가?

  1. 마텐자이트
  2. 오스테나이트
  3. 트루스타이트
  4. 솔바이트
(정답률: 57%)
  • 18% Cr - 8% Ni 스테인리스강을 고온으로 가열 후 급냉하는 용체화 처리(Solution Treatment)를 하면, 고온의 안정 조직인 오스테나이트 상태가 상온까지 유지되어 내식성과 연성이 향상됩니다.
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53. 화염경화 열처리시 열원으로 쓰이지 않는 가스는?

  1. 프로판 가스
  2. 부탄 가스
  3. 산소-아세틸렌 가스
  4. 암모니아 가스
(정답률: 74%)
  • 화염경화는 가연성 가스와 산소를 혼합하여 고온의 불꽃을 만들어 표면을 급열하는 처리입니다. 프로판, 부탄, 아세틸렌 가스는 연료로 사용 가능하지만, 암모니아 가스는 열원으로 사용되지 않습니다.
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54. 탄소공구강의 템퍼링에 의한 조직의 변화 과정으로 틀린 것은?

  1. 제1단계 : 마텐자이트 → ε 탄화물 석출
  2. 제2단계 : 잔류 오스테나이트 → 저탄소 마텐자이트
  3. 제3단계 : 저탄소 마텐자이트 → Fe3C 석출
  4. 제4단계 : 마텐자이트 →기지조직에 편석
(정답률: 29%)
  • 탄소공구강의 템퍼링 과정은 마텐자이트에서 $\epsilon$ 탄화물 석출, 잔류 오스테나이트의 마텐자이트화, 그리고 최종적으로 소르바이트 조직으로 변하는 과정을 거칩니다. 마텐자이트가 기지조직에 편석된다는 설명은 템퍼링의 조직 변화 과정에 해당하지 않습니다.
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55. 마텐자이트 스테인리스강의 용점 후 열처리방법으로 맞는 것은?

  1. 변태점 아래 700~790℃까지 가열한 후 540℃까지 서냉하고 이어서 보통 냉각한다.
  2. 800~850℃까지 가열한 후 공기 냉각한다.
  3. 550~680℃ 부분에서 서냉한다.
  4. 300℃에서 공기 냉각한다.
(정답률: 54%)
  • 마텐자이트 스테인리스강의 용접 후 열처리는 잔류 응력을 제거하고 조직을 안정화하기 위해 변태점 아래 $700 \sim 790^{\circ}\text{C}$까지 가열한 후 $540^{\circ}\text{C}$까지 서냉하고 이어서 보통 냉각하는 과정을 거칩니다.
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56. 주방상태에서 유리탄화물(Fe3C)이 없는 회주철의 경도를 낮추고 각부의 경도를 균일하게 해서 피삭성을 향상시킬 목적으로 펄라이트 중의 탄화물을 분해시키는 열처리 방법은?

  1. 노말라이징
  2. 연화풀림
  3. 응력제거풀림
  4. 확산 풀림
(정답률: 46%)
  • 연화풀림은 펄라이트 조직 내의 탄화물을 분해시켜 경도를 낮추고 조직을 균일하게 만들어 기계 가공성(피삭성)을 높이기 위해 수행하는 열처리 방법입니다.
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57. 강의 마텐자이트조직이 경도가 큰 이유가 될 수 없는 것은?

  1. 결정의 미세화
  2. 급냉으로 인한 내부응력
  3. 탄소원자에 의한 Fe격자의 강화
  4. 확산 변태에 의한 시멘타이트의 분리
(정답률: 57%)
  • 마텐자이트는 탄소 원자가 격자 내에 갇혀 격자가 왜곡된 상태로 형성되는 무확산 변태 조직입니다. 따라서 확산 변태에 의해 시멘타이트가 분리되는 과정은 마텐자이트의 고경도 형성 원인과 정반대되는 설명입니다.
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58. 열처리 균열 발생 감소를 위한 설계상의 방법 중 잘못 된 것은?

  1. 내면의 우각에 R을 준다.
  2. 돌기물은 일체로 한다.
  3. 살이 엷은 부분에 구멍이 집중되지 않도록 한다.
  4. 두꺼운 단면과 엷은 단면은 불리 시킨다.
(정답률: 46%)
  • 열처리 균열을 방지하려면 응력 집중을 최소화해야 합니다. 돌기물을 일체로 만들면 냉각 시 수축 차이로 인해 응력이 집중되어 균열이 발생하기 쉬우므로, 돌기물은 가급적 분리하여 설계하는 것이 옳습니다.
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59. 판스프링(두께 1mm, 총길이 100mm인 굴곡 있는 형상, 탄소 공구강판으로 탄소량 0.75~0.85%)은 연속항온열처리(RX 가스분위기 가열 : 섭씨 830도 2~3분 유지, 염욕냉각: 섭씨 360도)를 실시하였다. 열처리 결과 제품의 심부 경도값의 편차가 마이크로 비커스 값으로 20~100을 벗어나는 제품의 10% 이상되는 불량이 발생되어 작업이 중단되었다. 이 문제를 해결하기 위한 작업 및 설비상 조치로 틀린 것은?

  1. 제품의 실제 가열온도 및 유지시간이 정확한지를 점검한다.
  2. 제품의 적재 방법을 개선하여 제품 개별 담금질이 되도록 장입한다.
  3. 항온염 탱크 내의 교반기 및 이송 컨베어 속도를 빨리하여 개별 분산 냉각 속도를 개선한다.
  4. 제품의 가열온도를 900℃로 올리고 항온염의 온도를 250℃로 낮추어 작업한 후 뜨임 작업으로 경도를 맞춘다.
(정답률: 46%)
  • 심부 경도 편차 불량은 가열 온도, 유지 시간, 냉각 속도의 불균일함에서 발생합니다. 따라서 가열 온도 점검, 적재 방법 개선, 교반 및 이송 속도 조절을 통해 냉각 효율을 높이는 것이 올바른 조치입니다. 하지만 가열 온도를 $900^{\circ}C$로 과도하게 올리고 염욕 온도를 $250^{\circ}C$로 낮추는 것은 결정립 조대화나 과냉각으로 인한 균열 및 변형을 초래할 수 있어 부적절한 조치입니다.
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60. 복원중 (문제 오류로 문제 및 보기 내용이 정확하지 않습니다. 정확한 내용을 아시는 분께서는 오류신고를 통하여 내용 작성 부탁드립니다. 정답은 3번입니다.)

  1. 복원중
  2. 복원중
  3. 복원중
  4. 복원중
(정답률: 64%)
  • 현재 해당 문제는 문제 및 보기 내용이 복원 중인 상태로, 정확한 문제 데이터와 기존 해설이 제공되지 않아 정답의 근거를 논리적으로 증명할 수 없습니다.
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4과목: 재료시험

61. 강성계수 G를 측정하는 시험법은?

  1. 비틀림 시험
  2. 피로 시험
  3. 에릭센 시험
  4. 크리프 시험
(정답률: 67%)
  • 강성계수 $G$(전단탄성계수)는 재료에 비틀림 모멘트를 가했을 때 발생하는 전단 변형과 응력의 관계를 통해 측정하므로, 비틀림 시험을 통해 구할 수 있습니다.

    오답 노트
    피로 시험: 반복 하중에 의한 수명 측정
    에릭센 시험: 판재의 성형성(연성) 측정
    크리프 시험: 고온에서 일정 하중 시 시간 경과에 따른 변형 측정
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62. 인장시험에서 시험편의 물림 장치에 대한 규정에 어긋나는 것은?

  1. 시험편에 물림 장치가 있어야 한다.
  2. 시험편이 척(chuck)내에서 파괴되어야 한다.
  3. 시험 중 시험편은 중심선상에 있어야 한다.
  4. 물림부에서의 물림힘이 같아야 한다.
(정답률: 68%)
  • 인장시험 시 시험편은 반드시 중심선상에 위치해야 하며, 물림 장치의 힘이 균일해야 합니다. 특히 시험편이 척(chuck) 내에서 파괴되면 정확한 인장 강도와 연신율을 측정할 수 없으므로, 반드시 척 외부의 평행부에서 파괴되어야 합니다.
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63. 크리프 시험에서 크리프곡선의 현상(제1단계 - 제2단계 - 제3단계)을 옳게 구분한 것은?

  1. 감속 크리프 - 가속 크리프 - 정상 크리프
  2. 감속 크리프 - 정상 크리프 - 가속 크리프
  3. 가속 크리프 - 정상 크리프 - 감속 크리프
  4. 정상 크리프 - 가속 크리프 - 감속 크리프
(정답률: 65%)
  • 크리프 곡선은 시간에 따른 변형률의 변화를 나타내며, 초기 변형 속도가 감소하는 감속 크리프, 변형 속도가 일정하게 유지되는 정상 크리프, 마지막에 변형 속도가 급격히 증가하며 파괴에 이르는 가속 크리프 순으로 진행됩니다.
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64. 미소경도시험이 필요치 않는 경우는?

  1. 시험편이 작고 경도가 높은 부분 측정
  2. 도금층 등 표면의 경도측정
  3. 박판 또는 가는 선재의 경도측정
  4. 경도가 낮고 시험편이 큰 재료
(정답률: 57%)
  • 미소경도시험은 아주 작은 시편, 얇은 도금층, 가는 선재 등 일반적인 경도 시험이 어려운 미세 영역의 경도를 측정하기 위해 사용합니다. 반면 경도가 낮고 시험편이 큰 재료는 일반적인 거시 경도 시험으로 충분히 측정이 가능하므로 미소경도시험이 필요하지 않습니다.
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65. 프로드법으로 자화를 한 경우 적용하는 탈자 전류로서 적당한 것은?

  1. 자화전류보다 강한 전류
  2. 자화전류보다 약한 전류
  3. 자화전류와 동일한 전류
  4. 탈자전류는 자화전류와 관계없음
(정답률: 34%)
  • 프로드법으로 자화된 재료를 탈자하기 위해서는 자화 시 가했던 전류보다 더 강한 전류를 흘려준 뒤, 이를 서서히 감소시켜 잔류 자기를 제거해야 합니다.
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66. 비커스 경도시험 방법의 특징이 아닌 것은?

  1. 시험하중을 전대로 임의 변화시킬 수 없다.
  2. 30kg의 하중에서 HV가 250일 때 HV(30)250으로 표시한다.
  3. 대단히 작은 재료나 연한 재료의 측정이 가증한다.
  4. 꼭지각이 136°인 다이아몬드 4각추를 압입자로 사용한다.
(정답률: 41%)
  • 비커스 경도시험은 압입자의 형상이 일정하여 시험 하중을 광범위하게 임의로 변화시켜도 경도값이 일정하게 유지되는 특징이 있습니다. 따라서 시험 하중을 임의로 변화시킬 수 없다는 설명은 틀린 내용입니다.
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67. 충격 시험에 대한 설명 중 잘못된 것은?

  1. 하중을 가하는 방법에 따라 인장, 비틀림, 굽힘 시험법이 있다.
  2. 샤르피 충격시험이 있다.
  3. 충격치는 단위면적당의 충격흡수에너지로 표시한다.
  4. 충격 하중에 대한 저항력을 측정한 시험으로 정적시험이다.
(정답률: 57%)
  • 충격 시험은 재료에 갑작스러운 하중을 가해 파괴될 때까지 흡수하는 에너지를 측정하는 동적 시험입니다. 따라서 충격 하중에 대한 저항력을 측정하는 시험을 정적 시험이라고 설명한 내용은 잘못되었습니다.
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68. 육안조직 검사와 관계없는 것은?

  1. 마크로(macro)검사라고도 한다.
  2. 배율 10배 이하의 확대경으로 검사한다.
  3. 결정입경이 0.1mm 이하의 것을 검사한다.
  4. 조직의 분포상태, 모양, 크기 등을 판정한다.
(정답률: 66%)
  • 육안조직 검사(마크로 검사)는 배율 10배 이하의 확대경을 사용하여 조직의 분포, 모양, 크기 등을 판정하는 검사입니다.

    오답 노트
    결정입경이 $0.1\text{mm}$이하인 미세 조직을 검사하는 것은 현미경 조직 검사(마이크로 검사)의 영역입니다.
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69. KSB 0801 에 의해 주조한 일반 주강 및 주철품을 인장시험 하고자할 때 가장 적당한 봉 시험편은?

  1. 1호
  2. 5호
  3. 8호
  4. 11호
(정답률: 49%)
  • KSB 0801 규격에 따라 일반 주강 및 주철품의 인장시험을 수행할 때 사용하는 가장 적당한 봉 시험편은 8호입니다.
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70. 비파괴시험으로 탐상제 및 유화제의 취급상 안전과 화재예방에 대한 특별한 관리가 필요한 것은?

  1. 침투탐상검사법
  2. 섬프검사법
  3. 마크로 검사법
  4. 와류탐상법
(정답률: 45%)
  • 침투탐상검사법은 인화성 액체인 침투제, 현상제, 유화제 등을 사용하므로 취급 시 안전 관리와 화재 예방이 매우 중요합니다.
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71. 탄소강, 저합금강에서 펄라이트의 식별을 위한 부식제는?

  1. 피크린산 알콜 용액
  2. 황산, 초산용액
  3. 주석산용액
  4. 수산화나트륨액
(정답률: 54%)
  • 탄소강 및 저합금강의 조직 검사 시, 펄라이트 조직을 뚜렷하게 식별하기 위해 사용하는 대표적인 부식제는 피크린산 알콜 용액입니다.
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72. 비파괴시험 방법으로 맞는 것은?

  1. 피로 시험
  2. 크리프 시험
  3. 전단 시험
  4. 수산화나트륨액
(정답률: 48%)
  • 비파괴시험은 재료를 파괴하지 않고 내부나 표면의 결함을 찾는 방법입니다. 수산화나트륨액을 이용한 부식 검사 등은 재료를 파괴하지 않는 비파괴 방식에 해당합니다.

    오답 노트
    피로 시험, 크리프 시험, 전단 시험: 재료를 파괴하여 성질을 측정하는 파괴시험임
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73. 시험 전의 직경 14mm, 시험 후 직경이 5mm 일 때 단면 수축률(%)은?

  1. 약 21
  2. 약 45
  3. 약 63
  4. 약 87
(정답률: 14%)
  • 단면 수축률은 시험 전후의 단면적 차이를 초기 단면적으로 나눈 비율로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{수축률} = \frac{D_{0}^{2} - D_{1}^{2}}{D_{0}^{2}} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\text{수축률} = \frac{14^{2} - 5^{2}}{14^{2}} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\text{수축률} = 87.24$
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74. 단순 반복응력에서 피로저항이 큰 재료는 반복응력에서도 대체로 강하기 때문에 특별한 경우를 제외하고 재료의 피로강도 평가는 단순 반복응력에 대한 피로상태를 시험애서 정한다. 그림에서 단순반복응력 중 완전양진응력은?

  1. a
  2. b
  3. c
  4. d
(정답률: 37%)
  • 완전양진응력은 인장 응력과 압축 응력의 크기가 같고 방향만 반대로 반복되는 응력 상태를 말합니다. 그래프에서 인장과 압축의 진폭이 대칭을 이루는 형태는 a입니다.
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75. 피로시험의 S-N 선도에서 N은 무엇을 의미하는가?

  1. 응력
  2. 반복횟수
  3. 시간
  4. 가공경화지수
(정답률: 67%)
  • 피로시험의 S-N 선도에서 $S$는 응력(Stress)의 진폭을, $N$은 파단될 때까지의 반복 횟수(Number of cycles)를 의미합니다.
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76. 그라인더 불꽃시험에 대한 설명으로 관계 없는 것은?

  1. 밝지 않은 곳에서 시험한다.
  2. 유선의 길이는 0.5m가 되는것이 좋다.
  3. 불꽃은 수평으로 비산토록 한다.
  4. 불꽃은 전체를 한순간에 관찰한다.
(정답률: 55%)
  • 그라인더 불꽃시험은 불꽃의 색상과 형태를 통해 재료를 판별하는 시험으로, 정확한 관찰을 위해 밝지 않은 곳에서 시험하고 유선 길이를 $0.5\text{m}$ 정도로 유지하며 불꽃이 수평으로 비산하도록 해야 합니다. 불꽃은 한순간에 보는 것이 아니라 불꽃의 전체적인 형태와 색상을 세밀하게 관찰해야 합니다.
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77. 화학분석 시험에서 유해결함 (취성)으로 분류하는 원소가 아닌 것은?

  1. Si
  2. P
  3. S
  4. Cu
(정답률: 30%)
  • 인(P)과 황(S)은 대표적인 취성 유발 원소이며, 구리(Cu)는 뜨거운 아연 도금 시 액상 금속 침투(LME) 등의 결함을 유발할 수 있습니다. 반면 실리콘(Si)은 일반적으로 유해결함(취성) 원소로 분류되지 않습니다.
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78. 금속 조직 시험에 앞서 시험편의 준2l 순서로 맞는 것은?

  1. 시험편 채취 - Mounting - Grinding - Polishing - 세척 - 부식
  2. 시험편 채취 - Grinding - Mounting - Polishing - 세척 - 부식
  3. 시험편 채취 - Polishing - Mounting - Grinding - 세척 - 부식
  4. 시험편 채취 - Grinding - Polishing - Mounting - 세척 - 부식
(정답률: 72%)
  • 금속 조직 시험의 표준 준비 순서는 시편을 먼저 채취한 후, 연마를 용이하게 하기 위해 수지로 고정하는 Mounting을 거쳐, 거친 연마(Grinding) $\rightarrow$ 정밀 연마(Polishing) $\rightarrow$ 세척 $\rightarrow$ 부식 순으로 진행합니다.
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79. 다음 중 방사선 측정단위 중 흡수선량의 단위는?

  1. Ci
  2. Roentgen
  3. Gy
  4. rem
(정답률: 34%)
  • 흡수선량은 물질의 단위 질량당 흡수된 방사선 에너지를 의미하며, SI 단위로 Gy(그레이)를 사용합니다.

    오답 노트
    Ci: 방사능 단위
    Roentgen: 노출선량 단위
    rem: 유효선량/등가선량 단위
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80. 와전류탐상 시험을 일명 무슨 시험이라고 하는가?

  1. 커플링 시험
  2. 응력시험
  3. 전자유도시험
  4. 에릭센시험
(정답률: 67%)
  • 와전류탐상시험은 전도체에 교류 자기장을 걸어주어 유도 전류(와전류)를 발생시켜 결함을 검출하는 원리를 이용하므로 전자유도시험이라고 합니다.
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