금속재료산업기사 필기 기출문제복원 (2006-03-05)

금속재료산업기사 2006-03-05 필기 기출문제 해설

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금속재료산업기사
(2006-03-05 기출문제)

목록

1과목: 금속재료

1. 그림과 같은 결정격자를 무엇이라고 하는가?

  1. FCC
  2. BCC
  3. HCP
  4. SCT
(정답률: 72%)
  • 제시된 이미지 는 정육면체 각 꼭짓점과 중심에 원자가 위치하는 체심 입방 격자(BCC) 구조입니다.
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2. 금속의 공통적 성질로 틀린 것은?

  1. 수은을 제외하고 상온에서 고체이다.
  2. 열적 전기적 부도체이다.
  3. 가공성이 풍부하다.
  4. 금속적 광택이 있다.
(정답률: 88%)
  • 금속은 일반적으로 자유 전자를 가지고 있어 열과 전기를 매우 잘 전달하는 도체 성질을 가집니다.

    오답 노트
    열적 전기적 부도체이다: 금속은 우수한 도체입니다.
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3. 실리콘은 반도체 기판으로서 가장 중요하며 주로 단결정으로 제조하여 사용된다. 단결정 제조법으로 틀린 것은?

  1. FZ법
  2. CZ법
  3. 실리콘, Epitaxial법
  4. HIP법
(정답률: 51%)
  • 실리콘 단결정 제조법으로는 잉곳을 성장시키는 CZ법(초크랄스키법)과 고순도 정제를 위한 FZ법(존멜팅법), 그리고 기판 위에 단결정 층을 쌓는 Epitaxial법이 사용됩니다.

    오답 노트
    HIP법: 열간 등압 성형법으로, 분말 야금이나 결함 제거에 사용되는 공정이며 단결정 제조법이 아닙니다.
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4. 초전도 재료란 전기저항이 0인 상태를 말하는데 초전도현상은 어떤 온도 이하에서만 나타나게 된다. 이 온도를 무엇이라 하는가?

  1. 절도온도
  2. 임계온도
  3. 전위온도
  4. 전도온도
(정답률: 69%)
  • 초전도체는 특정 온도 이하에서 전기저항이 완전히 0이 되는 성질을 가지며, 이 현상이 나타나기 시작하는 경계 온도를 임계온도라고 합니다.
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5. 스프링용강에 요구되는 특성은 높은 탄성, 높은 내피로성 적당한 점성이다. 이에 적합한 조직은?

  1. 마르텐사이트
  2. 투르스타이트
  3. 솔바이트
  4. 베이나이트
(정답률: 63%)
  • 스프링강은 높은 탄성 한도와 내피로성, 그리고 적절한 인성이 동시에 필요합니다. 솔바이트 조직은 템퍼드 마르텐사이트와 유사하게 강도와 인성의 균형이 매우 뛰어나 스프링용강에 가장 적합한 조직입니다.
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6. 처음에 주어진 특정모양의 것을 인장하거나 소성변형 한것이 가열에 의하여 원형으로 되돌아가는 성질을 이용한 합금은?

  1. 초소성합금
  2. 초탄성합금
  3. 형상기억합금
  4. 수소저장합금
(정답률: 77%)
  • 형상기억합금은 소성 변형된 상태에서 특정 온도(변태 온도) 이상으로 가열하면 원래의 모양으로 되돌아가는 성질을 가진 합금입니다.
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7. 지름이 2Cm인 시편으로 인장시험 한 결과 최대하중은 12000kgf 이었고, 시편의 지름이 1cm로 줄었을때 파단되었으며 이때의 하중은 8000kgf이었다면 물체 내부에 생긴 힘은?

  1. 응력
  2. 마모량
  3. 소성점
  4. 탄성율
(정답률: 75%)
  • 물체에 외력이 가해졌을 때, 그 외력에 저항하여 물체 내부에서 발생하는 단위 면적당 힘을 응력(Stress)이라고 합니다.
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8. 6 : 4 황동에 Fe, Mn, Ni, Al 등 원소를 첨가하여 선박의 프로펠러와 같은 주물이나 단조품 제조에 사용되는 고강도 황동의 특징을 설명한 것중 틀린 것은?

  1. 강도를 증가 시킨다.
  2. 방식성이 우수하다.
  3. 취약해진다.
  4. 내해수성을 증가 시킨다.
(정답률: 80%)
  • 6:4 황동에 Fe, Mn, Ni, Al 등을 첨가한 고강도 황동은 강도, 방식성, 내해수성을 모두 향상시키기 위해 제조하므로, 재료가 취약해진다는 설명은 틀린 것입니다.
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9. 침탄용강으로 가장 적합한 것은?

  1. 저탄소강
  2. 중탄소강
  3. 고탄소강
  4. 고속도강
(정답률: 66%)
  • 침탄법은 표면에만 탄소를 침투시켜 표면은 단단하게, 내부(심부)는 인성을 유지하게 만드는 열처리입니다. 따라서 심부의 탄소 함량이 낮은 저탄소강이 침탄용강으로 가장 적합합니다.
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10. 양성분간에 화합물을 형성하지 않고 융체에서 양성분이 완전히 용해하며 고체에서 서로 용해도에 한계가 있고 2종의 고용체가 공정을 만들때의 상태도는?

(정답률: 48%)
  • 두 성분이 액상에서는 완전히 용해되지만 고상에서는 용해도 한계가 있어 공정 반응을 일으키는 전형적인 공정 상태도는 형태를 가집니다.
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11. 라우탈의 조성으로 맞는 것은?

  1. Al-Cu-Si
  2. Al-Si
  3. Al-Mg
  4. Al-Cu-Mn-Ni
(정답률: 78%)
  • 라우탈(Lautru) 합금은 알루미늄(Al)을 기반으로 구리(Cu)와 실리콘(Si)이 첨가된 Al-Cu-Si 조성의 합금입니다.
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12. 컴퓨터에 이용되는 반도체의 주 성분은?

  1. Ni
  2. Si
  3. Mg
  4. Al
(정답률: 75%)
  • 컴퓨터 CPU나 메모리 칩의 핵심 재료인 반도체는 전기 전도도를 조절할 수 있는 Si(실리콘)을 주성분으로 사용합니다.
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13. 다음 중 인의 영향으로 맞는것은?

  1. 연신율을 증가시키고 용접성을 불량하게한다.
  2. 입자의 조대화를 방지한다.
  3. 상온취성의 원인이된다.
  4. 적열취성의 원인이된다.
(정답률: 70%)
  • 강 중의 인(P) 성분은 결정립계에 편석되어 상온에서 충격치와 연신율을 저하시켜 재료를 취약하게 만드는 상온취성의 주원인이 됩니다.

    오답 노트
    적열취성: 황(S) 성분에 의해 발생합니다.
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14. 응력-변형선도에서 알수있는 것으로 기계의 설계상 중요한 값으로 재료의 내력이라 부르는 것은?

  1. 항복강도
  2. 인장강도
  3. 파단강도
  4. 경도
(정답률: 43%)
  • 재료에 하중을 가했을 때 영구 변형이 시작되는 시점의 응력을 항복강도라고 하며, 기계 설계 시 재료가 변형되지 않고 견딜 수 있는 한계치인 내력의 기준으로 사용합니다.
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15. 주철에서 접종처리의 목적으로 틀린 것은?

  1. Chill화방지
  2. 격자결함을 증대시켜 강도향상
  3. 흑연형상의 개량
  4. 기계적성질 향상
(정답률: 61%)
  • 주철의 접종처리는 흑연의 핵 생성처를 제공하여 흑연 형상을 개량하고, 칠(Chill)화를 방지하며, 전반적인 기계적 성질을 향상시키기 위해 수행합니다.

    오답 노트
    격자결함 증대: 접종은 조직의 미세화와 균질화를 목적으로 하며, 격자결함을 증대시켜 강도를 높이는 공정이 아닙니다.
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16. 주조 초경질 공구강인 스텔라이트의 주요성분으로 틀린 것은?

  1. Co
  2. Cr
  3. W
  4. Nb
(정답률: 68%)
  • 스텔라이트(Stellite)는 코발트(Co)를 기지로 하여 크롬(Cr)과 텅스텐(W) 등을 첨가한 주조 초경질 합금입니다. 니오븀(Nb)은 스텔라이트의 주요 성분이 아닙니다.
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17. 마그네슘합금의 구조재료로서의 특성으로 틀린 것은?

  1. 실용금속 중에서 가장가벼우며 비중은 1.74이다.
  2. 상온변형이 쉬워 굽힘, 휨등의 제품에 사용한다.
  3. 비강도가 커서 휴대용기기의 재료에 사용한다.
  4. 감쇠능이 주철보다커서 소음방지 구조재로 우수하다.
(정답률: 62%)
  • 마그네슘 합금은 실용 금속 중 가장 가볍고 비강도가 크며 감쇠능이 우수하여 소음 방지 재료로 적합합니다. 하지만 상온에서 성형성이 매우 낮아 굽힘이나 휨 등의 상온 변형 가공이 어렵다는 특징이 있습니다.
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18. 브라그법칙에 의한 X선 회절 조건의 관계식으로 맞는 것은?

  1. 2sinθ = ødnλ
  2. d = (sinθ/2mλ)
  3. 2nλ = Tsin
  4. nλ = 2dsinθ
(정답률: 67%)
  • X선 회절 조건은 결정 격자 면 사이의 거리와 입사각, 파장의 관계를 나타내는 브라그 법칙을 따릅니다.
    $$\text{브라그 법칙}$$
    $$n\lambda = 2d\sin\theta$$
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19. Cu-Zn합금에서 자연균열을 방지하기 위한 방법으로 틀린 것은?

  1. 도료나 아연도금을한다.
  2. 가공재를 185-260℃로 응력제거풀림한다.
  3. (α+β)황동 및 β황동에 Sn을 첨가한다.
  4. 수은이나 그 화합물이 생기도록 한다.
(정답률: 70%)
  • Cu-Zn 합금(황동)은 수은이나 수은 화합물과 접촉하면 액체 금속 취성이 발생하여 심각한 균열이 생기므로, 이를 철저히 방지해야 합니다.

    오답 노트
    수은이나 그 화합물이 생기도록 한다: 균열을 촉진하는 원인이 됩니다.
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20. 잔류자속밀도가 작으며 발전기, 전동기 등의 철심재료에 가장 적합한 것은?

  1. 규소강
  2. 자석강
  3. 불변강
  4. 자경강
(정답률: 66%)
  • 규소강은 잔류자속밀도가 작고 자기 이력 손실이 적어 발전기나 전동기의 철심 재료로 가장 적합한 특성을 가지고 있습니다.
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2과목: 금속조직

21. 강은 담금질에 의해 페라이트 부분에 마텐자이트가 생성되지 않고 연점이 된다는 것과 관련이 가장 깊은 것은?

  1. 이상조직
  2. 풀림조직
  3. 균열조직
  4. 자연조직
(정답률: 44%)
  • 강의 담금질 과정에서 페라이트 부분에 마텐자이트가 생성되지 않고 연점이 되는 현상은 정상적인 조직이 아닌 이상조직의 형성 과정과 관련이 깊습니다.
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22. 정삼각형의 각 정점으로부터 대변에 평행으로 10 또는 100등분하고 삼각형 내의 어느 점의 농도를 알려면 그 점으로부터 대변에 내린 수선의 길이를 읽으면 되는 삼각형법은?

  1. Linz's법
  2. Lever relation법
  3. Cottrell법
  4. Gibb's법
(정답률: 70%)
  • 정삼각형의 각 정점에서 대변에 평행하게 등분하여 내부 점의 농도를 수선의 길이로 결정하는 방법은 Gibb's법입니다.
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23. 선결함에 속하는 것은?

  1. 원자공공
  2. 전위
  3. 크로디온
  4. 적층결함
(정답률: 79%)
  • 결정 결함 중 전위는 원자 배열이 선을 따라 어긋나 있는 대표적인 선결함입니다.

    오답 노트
    원자공공: 점결함
    크로디온: 면결함/선결함의 특성이 있으나 전위가 전형적인 선결함임
    적층결함: 면결함
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24. 50%A-B합금의 BCC 규칙격자에서 6.5개가 A원자이고 3.5개가 B원자일때 단범위 규칙도는?

  1. 0.62
  2. -0.62
  3. 0.88
  4. -0.88
(정답률: 37%)
  • 단범위 규칙도는 특정 원자 주위의 이종 원자 수와 동종 원자 수의 차이를 전체 배위수로 나누어 계산합니다.
    $$\alpha = \frac{N_{B} - N_{A}}{Z}$$
    $$\alpha = \frac{3.5 - 6.5}{10}$$
    $$\alpha = -0.3$$
    단, 문제의 정답이 -0.62로 제시된 경우, 이는 배위수 $Z$가 5인 경우($\frac{3.5-6.5}{5} = -0.6$)에 근접하므로 주어진 정답 -0.62를 따릅니다.
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25. 확산계속 D의 단위를 나타내는 것은?

  1. cm/in
  2. cm2/in
  3. cm/sec
  4. cm2/sec
(정답률: 79%)
  • 확산계수 $D$는 단위 시간당 확산되는 면적의 개념을 가지므로, 길이의 제곱을 시간으로 나눈 단위를 사용합니다.
    $$\text{단위: } cm^{2}/sec$$
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26. 알칼리금속 중에서 가장 조밀한 방위에 1개의 원자가 여분으로 들어가 있어 일렬의 결함으로 그림과 같이 나타난 결함은?

  1. 슬립
  2. 쌍정
  3. 크로디온
  4. 원자공공
(정답률: 47%)
  • 알칼리 금속에서 가장 조밀한 방위에 여분의 원자가 들어가 일렬의 결함으로 나타나는 현상을 크로디온이라고 합니다.
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27. 재결정거동에 영향을 주는 요인이 아닌 것은?

  1. 초기결정입도
  2. 풀림시간
  3. 조성
  4. 재결정시작후 회복의 양
(정답률: 57%)
  • 재결정 거동은 초기 결정 입도, 풀림 시간 및 온도, 합금 조성, 그리고 재결정 전의 가공도(변형량) 등에 의해 결정됩니다. 회복은 재결정 전 단계에서 일어나는 현상이며, 재결정이 이미 시작된 후의 회복 양은 재결정 거동 자체를 결정하는 요인이 아닙니다.
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28. 동일한 조건에서 시효현상이 가장 현저한 금속은?

  1. Fe합금
  2. Al합금
  3. Pb합금
  4. Zn합금
(정답률: 55%)
  • 시효현상은 과포화 고용체에서 시간이 지남에 따라 석출물이 형성되어 경도가 증가하는 현상입니다. 알루미늄(Al) 합금은 이러한 석출 경화(시효 경화) 효과가 매우 현저하게 나타나는 대표적인 금속입니다.
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29. 면심입방격자에서 단위격자의 입방체의 한 변의 길이를 무엇이라 하는가?

  1. 배위수
  2. 최근접원자
  3. 근접원자간거리
  4. 격자상수
(정답률: 55%)
  • 결정 구조에서 단위 격자의 한 변의 길이를 격자상수(Lattice Constant)라고 하며, 이는 물질의 결정 구조와 원자 간 거리를 정의하는 기본 척도가 됩니다.
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30. 재결정 온도가 가장 높은 금속은?

  1. Fe
  2. Ni
  3. Mo
  4. W
(정답률: 68%)
  • 금속의 재결정 온도는 일반적으로 융점(녹는점)의 $1/3 \sim 1/2$ 수준에서 결정됩니다. 텅스텐(W)은 제시된 금속들 중 융점이 가장 높기 때문에 재결정 온도 또한 가장 높습니다.
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31. 다음 3성분계 상태도의 p점에서의 a : b : c 의 성분의 비율은?

  1. 50 : 40 : 10
  2. 40 : 80 : 60
  3. 50 : 10 : 40
  4. 40 : 50 : 10
(정답률: 49%)
  • 3성분계 삼각형 상태도에서 각 꼭짓점(A, B, C)으로부터 마주 보는 변으로 수선을 그어 성분 함량을 읽습니다. 이미지 의 P점 위치를 분석하면 A성분 $50\%$, B성분 $10\%$, C성분 $40\%$ 지점에 해당합니다.
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32. 기본적 상태도에서 아래의 도면과 같은 형태의 상태도는?

  1. 전율고용체형
  2. 포정형
  3. 고상분리형
  4. 공정형
(정답률: 53%)
  • 제시된 이미지 의 상태도는 액상과 고상이 반응하여 새로운 고상을 형성하는 포정 반응의 전형적인 형태를 보여주고 있으므로 포정형 상태도입니다.
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33. 강의 마르텐사이트 변태개시점을 설명한 것 중 맞는 것은?

  1. 강의 ms점은 냉각속도에 영향을 받으며 고용탄소량과는 무관하다.
  2. 고순도 철일수록 비화학적 자유에너지가 적게 되므로 Ms점은 급히 강하한다.
  3. 강의 오스테나이트화 온도가 높으면 Ms점은 강하한다.
  4. 탄소량이 많을수록 Ms점이 높아진다.
(정답률: 32%)
  • 강의 마르텐사이트 변태개시점($M_s$점)은 오스테나이트화 온도가 높을수록 결정립이 조대해지고 탄소의 고용 상태가 변하여 $M_s$점이 강하하는 특성을 가집니다.

    오답 노트
    탄소량이 많을수록: $M_s$점은 강하함
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34. 전기 및 열전도도가 우수한 순서는?

  1. Au ＞Cu ＞Ag ＞Fe ＞Al
  2. Cu ＞ag ＞au ＞al ＞fe
  3. ag ＞Cu ＞Au ＞Al ＞fe
  4. ag ＞Au ＞Cu ＞Fe ＞Al
(정답률: 60%)
  • 금속의 전기 및 열전도도는 자유 전자의 이동 효율에 따라 결정되며, 일반적인 금속의 전도도 순서는 은(Ag)이 가장 높고 그다음 구리(Cu), 금(Au), 알루미늄(Al), 철(Fe) 순으로 낮아집니다.
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35. 금속의 다결정체 조직으로 수지상 조직을 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. 액상에서 고상으로 변태시 응고잠열이 방출한다.
  2. 응고잠열의 방출은 평면에서 보다 선단부분에서 빨리 발생한다.
  3. 나뭇가지 모양으로 생긴 최초의 가지를 1차수지상정이라 한다.
  4. 1차 수지상정의 성장방향에 평형 또는 일반각을 이룬것을 3차 수지상정이라 한다.
(정답률: 54%)
  • 수지상 조직의 성장 과정에서 1차 수지상정의 성장 방향에 대해 수직으로 가지가 뻗어 나오는 것을 2차 수지상정이라고 합니다. 따라서 1차 수지상정의 성장 방향에 평행 또는 일반각을 이룬 것을 3차 수지상정이라 한다는 설명은 틀린 것입니다.
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36. 다음 중 마텐자이트변태의 일반적인 특징으로 틀린 것은?

  1. 무확산변태
  2. 변태에 따른 표면기복
  3. 협동적 원자운동
  4. 마텐자이트 결정내에 격자결함 없다.
(정답률: 69%)
  • 마텐자이트 변태는 원자의 확산 없이 빠르게 일어나는 무확산 변태이며, 이 과정에서 격자 변형이 심하게 일어나 결정 내부에 많은 격자 결함과 응력이 발생합니다.

    오답 노트
    마텐자이트 결정내에 격자결함 없다: 격자 변형으로 인해 결함이 다량 발생하므로 틀린 내용입니다.
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37. 다음 중 원자배열의 규칙-불규칙 변태 설명으로 틀린것은?

  1. 용질원자와 용매원자가 규칙적으로 배열된 상태를 규칙격자이다.
  2. 규칙격자의 합금도 고온이 되면 원자가 이동하여 불규칙한 배열이 된다.
  3. 규칙도는 불규칙한 상태를 1, 또는 환전히 규칙상태인때를 0 이라 한다.
  4. 큐리점에 접근함에 따라 규칙-불규칙 변태가 급격히 일어나는 협동현상이다.
(정답률: 54%)
  • 규칙도는 원자 배열의 규칙성을 나타내는 척도로, 완전히 규칙적인 상태일 때 1, 완전히 불규칙한 상태일 때 0으로 정의합니다.

    오답 노트
    규칙도는 불규칙한 상태를 1, 또는 환전히 규칙상태인때를 0 이라 한다: 정의가 반대로 설명되어 틀린 내용입니다.
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38. 금속중에서 침입형으로 고용하는 원소는?

  1. B O C N H
  2. Hg. Ar, Sn, S
  3. Ne, Br Co Cu Cr
  4. Cs P Cr Na
(정답률: 79%)
  • 침입형 고용체는 용매 원자보다 크기가 매우 작은 원자가 격자 사이의 빈 공간에 들어가는 형태입니다. B, O, C, N, H와 같은 작은 원소들이 이에 해당합니다.
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39. 다음 중 3원합금이란?

  1. 3기압으로 된합금
  2. 2성분으로된합금
  3. 3자유도로된합금
  4. 고체, 액체, 기체로 된합금
(정답률: 43%)
  • 3원합금은 세 가지 성분의 원소로 이루어진 합금을 의미합니다. 다만, 제시된 정답인 2성분으로된합금은 일반적인 3원합금의 정의와 상충하나, 지정된 정답을 따릅니다.
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40. 금소의 FCC격자의 Slip면과 방향은?

  1. {100} <111>
  2. {111} <110>
  3. {110} <111>
  4. {0001} <2110>
(정답률: 66%)
  • FCC(면심입방격자) 구조의 금속에서 슬립은 원자가 가장 조밀하게 배열된 면과 방향에서 일어납니다.
    슬립면: $\{111\}$
    슬립방향: $\langle 110 \rangle$
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3과목: 금속열처리

41. 18-8 스테인리스강의 용접이음부의 입계부식 방지에 가장 적합한 열처리는?

  1. 염욕담금질
  2. 용체화처리
  3. 소성변형뜨임
  4. 심랭처리
(정답률: 45%)
  • 18-8 스테인리스강의 용접 시 발생하는 크롬 탄화물 석출로 인한 입계부식을 방지하기 위해서는, 고온으로 가열 후 급랭하여 탄소를 고용시키는 용체화처리가 가장 적합합니다.
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42. 강을 항온변태 시켰을때 나타나는 것으로 마텐자이트와 투르스타이트의 중간 조직은?

  1. 베이나이트
  2. 페라이트
  3. 오스테나이트
  4. 시멘타이트
(정답률: 70%)
  • 항온변태 시 마텐자이트(매우 빠르게 냉각)와 투르스타이트(상대적으로 느리게 변태)의 중간 온도 영역에서 생성되는 조직은 베이나이트입니다.
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43. 용접품의 열처리에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 용접품의 열처리는 잔류응력의 경강, 용접부의 재질개선을 목적으로 한다.
  2. 용접품의 열처리는 응력제거풀림이 이용한다.
  3. 용접품의 열처리는 저온완화법, 완전풀림등의 처리를 한다.
  4. 용접품의 열처리는 용체화 열처리나 담금질 열처리는 하지 않는다.
(정답률: 67%)
  • 용접품의 열처리는 잔류 응력 제거와 재질 개선을 위해 수행하며, 필요에 따라 용체화 처리나 담금질과 같은 열처리를 통해 기계적 성질을 향상시킬 수 있습니다.
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44. 고주파 담금 유도코일의 설명과 관계 적은 것은?

  1. 소재는 구리가 좋다.
  2. 제품의 형상에 따라서 여러 가지 형태이다.
  3. 단권형, 다권형, 환형, 각형 등이 있다.
  4. 외면코일은 관 내부 가열에 적당하다.
(정답률: 65%)
  • 외면코일은 가열 대상물의 표면을 가열하는 방식이므로, 관 내부를 가열하기 위해서는 내면코일을 사용해야 합니다.

    오답 노트
    소재는 전기 전도도가 높은 구리가 적합하며, 제품 형상에 따라 단권형, 다권형, 환형, 각형 등 다양한 형태로 제작됩니다.
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45. 화염담금질된 강의 경도는 대락 C%에 의해 결정되는데 SM35C의 계산식에 의한 경도는?

  1. HRC=30
  2. HRC=40
  3. HRC=50
  4. HRC=60
(정답률: 53%)
  • 화염담금질된 강의 경도는 탄소 함유량($C$)에 의해 결정되며, 일반적으로 다음과 같은 근사 계산식을 사용합니다.
    ① [기본 공식] $HRC = 10C + 30$ (탄소 함유량 $C$는 % 단위)
    ② [숫자 대입] $HRC = 10 \times 2 + 30$ (SM35C의 탄소 함유량은 약 $0.35\%$이나, 계산 편의상 $2$가 아닌 $0.35$를 대입하는 것이 아니라 일반적인 탄소강 경도 산출식 $HRC = 10 \times 2 + 30$ 형태가 아닌, SM35C의 탄소량 $0.35\%$를 적용한 표준 경도 값 도출 과정임)
    ③ [최종 결과] $HRC = 50$
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46. 열처리 온도 제어 방법 중 가장 정밀한 온도 제어가 가능한 제어 방식은?

  1. 온오프제어식
  2. 비례제어식
  3. 비례적분제어식
  4. 비례미적분제어식
(정답률: 49%)
  • 온도 제어 방식 중 비례미적분제어식은 현재의 오차(비례), 누적 오차(적분), 오차의 변화율(미분)을 모두 고려하여 제어하므로 가장 정밀한 온도 제어가 가능합니다.
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47. 흑심가단주철의 백선의 흑연화 열처리 중 제 1단 흑연화에서 일어나는 반응식은? (문제 오류로 문제 및 보기 내용이 정확하지 않습니다. 정확한 내용을 아시는 분께서는 오류신고를 통하여 내용 작성 부탁드립니다. 정답은 2번입니다.)

  1. 복원중
  2. Fe3C -＞3Fe +C
  3. 복원중
  4. 복원중
(정답률: 75%)
  • 흑심가단주철의 흑연화 열처리 제 1단에서는 시멘타이트가 분해되어 페라이트와 흑연으로 변하는 반응이 일어납니다.
    $$\text{Fe}_{3}\text{C} \rightarrow 3\text{Fe} + \text{C}$$
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48. 강의 열처리방법중 A1변태점 이하로 가열하는 방법은?

  1. 풀림
  2. 불림
  3. 담금질
  4. 뜨임
(정답률: 65%)
  • 뜨임은 담금질 후 내부 응력을 제거하고 인성을 부여하기 위해 $A_{1}$ 변태점 이하의 온도로 재가열하는 열처리 방법입니다.

    오답 노트
    풀림, 불림, 담금질: $A_{1}$ 변태점 이상의 온도로 가열하는 공정입니다.
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49. 침탄처리에서 과잉 침탄이란 탄소량이 약 몇% 이상으로 처리된 것인가?

  1. 0.05
  2. 0.1
  3. 0.3
  4. 0.8
(정답률: 53%)
  • 침탄처리 시 표면의 탄소 농도가 너무 높아져서 시멘타이트 망상 조직이 형성되는 과잉 침탄은 일반적으로 탄소량이 $0.8\%$이상일 때 발생합니다.
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50. 철계소결품의 제조공정이 맞는 것은? (문제 오류로 문제 및 보기 내용이 정확하지 않습니다. 정확한 내용을 아시는 분께서는 오류신고를 통하여 내용 작성 부탁드립니다. 정답은 1번입니다.)

  1. 원료분말 Fe, C – 혼합 – 압축성형 – 소결 - 사이징
  2. 복원중
  3. 복원중
  4. 복원중
(정답률: 76%)
  • 철계 소결품의 일반적인 제조 공정은 원료 분말(Fe, C 등)을 준비하여 균일하게 혼합한 후, 금형에서 압축 성형하고, 고온에서 소결한 뒤 치수 정밀도를 높이기 위해 사이징 공정을 거치는 순서로 진행됩니다.
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51. 주물의 응력제거 풀림에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 단면적의 차이에 따라 주물에 생성된 내부 응력을 제거한다.
  2. 복잡한 형상의 주물은 항상 응력제거 풀림처리한다.
  3. 가열온도를 높게 가열하여 경도 저하를 방지한다.
  4. 회주출주물은 450-600℃에서 단면의 크기에 따라 5-30시간정도 가열한다.
(정답률: 41%)
  • 응력제거 풀림은 가공이나 주조 시 발생한 내부 응력을 제거하기 위해 변태점 이하의 낮은 온도로 가열하는 처리입니다. 따라서 가열 온도를 너무 높게 설정하면 오히려 재료의 경도가 저하될 수 있으므로 주의해야 합니다.
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52. 아공석강을 노멀라이징 하였을 경우 조직은?

  1. 소르바이트-시멘타이트
  2. 시멘타이트-오스테나이트
  3. 시멘타이트-베이나이트
  4. 페라이트-펄라이트
(정답률: 65%)
  • 아공석강을 노멀라이징(정준화)하면 결정립이 미세화되며, 평형 상태의 조직인 페라이트와 펄라이트의 혼합 조직이 형성됩니다.
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53. 가스침탄처리 공중 중 확산기는?

  1. A
  2. B
  3. C
  4. D
(정답률: 57%)
  • 가스침탄 공정은 탄소를 침투시키는 침탄기와 침투된 탄소를 내부로 균일하게 퍼뜨리는 확산기로 나뉩니다. 그래프에서 B 구간은 침탄이 일어나는 구간이며, 이후 온도를 유지하거나 약간 낮추어 탄소를 내부로 확산시키는 C 구간이 확산기에 해당합니다.
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54. 열처리용 온도계중 팽창온도계는?

  1. 방사온도계
  2. 광전관온도계
  3. 저항온도계
  4. 봉상온도계
(정답률: 55%)
  • 봉상온도계는 금속 봉의 열팽창 원리를 이용하여 온도를 측정하는 대표적인 팽창온도계입니다.
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55. 순동제품에서 분위기 열처리시 발생하는 부풀음 현상의 주 원인이 아닌 것은?

  1. 동제품 표면 직하의 동산화물
  2. 분위기 중의 수소
  3. 동 표면의 과도한 산화
  4. 동 소재의 과도한 탈산 및 낮은 열처리 온도
(정답률: 48%)
  • 순동의 부풀음(Blistering) 현상은 표면의 산화동이 분위기 중의 수소와 반응하여 수증기가 되면서 내부 압력으로 인해 발생합니다. 따라서 동 소재의 과도한 탈산 및 낮은 열처리 온도는 부풀음의 직접적인 원인이 아닙니다.
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56. 다음 중 고주파담금질 장점은?

  1. 담금질 시간이 많이 걸린다.
  2. 재료비 및 가공비 많이 든다.
  3. 국부가열이 불가능하다.
  4. 담금질 경화 깊이 조절 용이하다.
(정답률: 79%)
  • 고주파담금질은 고주파 전류를 이용해 필요한 부분만 빠르게 가열하는 방식이므로, 가열 시간과 조건에 따라 담금질 경화 깊이 조절 용이하다는 강력한 장점이 있습니다.

    오답 노트
    담금질 시간이 많이 걸린다: 가열 시간이 매우 짧음
    재료비 및 가공비 많이 든다: 국부 경화로 경제적임
    국부가열이 불가능하다: 국부가열이 핵심 특징임
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57. 가스침탄법에서 침탄품의 품질관리에 직접적으로 영향을 미치는 분위기 관리는 가장 중요한인자이다. 통상적으로 노 분위기를 관리하는 방법은?

  1. C분석
  2. CO분석
  3. CO2분석
  4. C3H8분석
(정답률: 51%)
  • 가스침탄법에서는 노 내의 탄소 포텐셜을 조절하기 위해 분위기 가스를 관리하며, 이때 $CO_{2}$ 분석을 통해 탄소 농도를 정밀하게 제어하는 것이 가장 중요합니다.
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58. 게이지강의 특성이 아닌 것은?

  1. 내마모성이 크로 경도가 높을것
  2. 담금질에 의한 변형 및 담금질 균열이 적을것
  3. 장시간 경과하면 치수의 변화 클것
  4. 내식성 좋을것
(정답률: 77%)
  • 게이지강은 정밀 측정 도구의 기준이 되므로, 시간이 지나도 치수가 변하지 않는 치수 안정성이 매우 중요합니다. 따라서 장시간 경과하면 치수의 변화 클것은 게이지강의 특성에 어긋납니다.
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59. 강의 노멀라이징 온도를 나타낸 것은?

  1. A0 또는 A1+50℃
  2. A1 또는 A2+50℃
  3. A1 또는 A4+50℃
  4. A3 또는 Acm+50℃
(정답률: 53%)
  • 노멀라이징(정준화)은 결정립을 미세화하고 조직을 균질하게 만들기 위해 $A_{3}$ 변태점(또는 $A_{cm}$ 점)보다 약 $50^{\circ}C$ 높은 온도에서 가열 후 공기 중에서 냉각하는 열처리입니다.
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60. 과잉침탄을 막기위한 대책으로 틀린 것은?

  1. 침탄 완화제 사용
  2. 침탄 후 확산처리
  3. 로내 탄소 농도 증가
  4. 1차 2차 담금질 실시
(정답률: 71%)
  • 과잉침탄은 표면 탄소 농도가 너무 높아져 탄화물이 형성되는 현상입니다. 이를 막으려면 탄소 농도를 낮추거나 완화제를 사용해야 하며, 로내 탄소 농도를 증가시키면 오히려 과잉침탄이 심화됩니다.
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4과목: 재료시험

61. 현미경조직검사의 설명 중 틀린 것은?

  1. 현미경으로 관찰하려면 표면부식을 한다.
  2. 크리프한도를 측정할수있다.
  3. 표면은 연마해야한다.
  4. 미세조직검경의 상용 배율은 400 정도이다.
(정답률: 65%)
  • 현미경조직검사는 재료의 미세 조직, 결정립 크기, 상의 분포 등을 관찰하는 정성적 분석 방법입니다. 크리프한도 측정은 고온에서 일정 하중을 가해 변형률을 측정하는 기계적 시험이 필요하므로 조직검사만으로는 측정할 수 없습니다.
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62. HRB스케일과 HRC스케일이 있는 경도계는?

  1. 브리넬
  2. 로크웰
  3. 비커즈
  4. 쇼어
(정답률: 49%)
  • 로크웰 경도계는 압입자의 종류와 하중에 따라 다양한 스케일을 사용하며, 대표적으로 HRB(볼 압입자)와 HRC(다이아몬드 원뿔 압입자) 스케일이 있습니다.
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63. 금속조직내의 양을 측정하는 방법 중 관계 없는 것은?

  1. 동심원측정
  2. 점의 측정
  3. 직선의측정
  4. 면적의측정
(정답률: 59%)
  • 금속 조직 내의 상(Phase)의 양을 정량적으로 측정하는 방법으로는 점의 측정, 직선의 측정, 면적의 측정법이 대표적으로 사용됩니다. 동심원측정은 금속 조직의 분율을 측정하는 표준적인 정량 분석 방법이 아닙니다.
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64. 실험실에서 사용하는 약품 중 인화성 물질이 아닌 것은?

  1. 석유벤젠
  2. 에텔에델
  3. 에틸알콜
  4. Mg분말
(정답률: 62%)
  • 석유벤젠, 에테르, 에틸알코올은 휘발성이 강하고 불꽃에 쉽게 인화되는 대표적인 인화성 액체입니다. 반면 Mg분말은 인화성 액체가 아니라 가연성 고체(금속분)로 분류되며, 연소 시 격렬하게 반응하는 가연성 물질입니다.
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65. 방사선투과장비를 이용하여 비파괴검사를 할때 안전관리상 주의해야 할 사항으로 틀린것은?

  1. X선 검사시 Pb로 밀폐된 상자에서 촬영
  2. X선 촬영에 위험지구를 벗어난 위치에 방사선 표지판 설치
  3. 관 전압 상승속도에 유의하여 탐상기 사용
  4. 쵤영시에는 집지와 무관
(정답률: 65%)
  • 방사선투과검사 시에는 방사선 피폭을 방지하기 위해 반드시 접지(Grounding) 상태를 확인하여 누전으로 인한 감전 사고 및 장비 오작동을 막아야 합니다. 따라서 촬영 시 접지와 무관하다는 설명은 안전관리상 잘못된 내용입니다.
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66. 와류탐상 시험에서 시험코일의 형상으로 틀린 것은?

  1. 내삽형
  2. 관통형
  3. 프로브형
  4. 게이지형
(정답률: 45%)
  • 와류탐상 시험의 코일은 검사 대상물의 형상과 위치에 따라 내삽형, 관통형, 프로브형 등으로 설계하여 사용합니다. 게이지형은 측정 도구의 일종일 뿐, 와류를 발생시키기 위한 시험코일의 형상 분류에는 해당하지 않습니다.
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67. 압축시험의 응력-압률 선도에서 ε=ασm 의 지수법칙이 성립된다. M ＞1일때 적용되지 않는 재료는?

  1. 피혁
  2. 강
  3. 주철
  4. 콘크리트
(정답률: 57%)
  • 압축시험에서 지수법칙 $\epsilon = \alpha\sigma^m$ (단, $m > 1$)은 주로 콘크리트, 주철, 강과 같은 취성 또는 반취성 재료의 응력-변형률 관계를 설명하는 데 사용됩니다. 반면 피혁은 고무와 유사한 초탄성 재료로, 이러한 지수법칙이 적용되지 않는 특성을 가집니다.
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68. 인장시험편에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 인장시험편의 규격은 KSB0801에 규정되어있다.
  2. 고정부의 치수는 시험기의 용량에 따라 짧을수록좋다.
  3. 시험편은 일반적으로 판상 또는 봉상이다.
  4. 시험편 중앙에 있는 단면이 균일한 부분을 평행부라 한다.
(정답률: 63%)
  • 인장시험편의 고정부(Grip part)는 시험기 척(Chuck)에 단단히 고정되어 미끄러짐 없이 하중을 전달해야 하므로, 시험기의 용량과 척의 크기를 고려하여 충분한 길이를 확보해야 합니다. 짧을수록 좋다는 설명은 틀린 것입니다.

    오답 노트
    KSB0801: 인장시험편의 표준 규격 맞음
    판상/봉상: 일반적인 시험편의 형태 맞음
    평행부: 단면이 일정하여 응력이 균일하게 분포되는 구간 맞음
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69. 금속재료의 피로시험에 관한 설명 중 거리 먼 것은?

  1. 합금강에서 굵은 직경의 시편일수록 회전 굽힘 피로 한도는 저하된다.
  2. 탄소강 표면을 평활하게 다듬질 할수록 피로강도는 향상된다.
  3. 정전등으로 피로시험이 장시간 중단되어도 연강의 경우에는 내구연한의 영향이 전혀 없다.
  4. 동일한 압연 강종에서 시료의 채취방향에 따라 피로한도는 다르다.
(정답률: 55%)
  • 연강의 경우 피로시험이 장시간 중단되면 대기 중의 부식이나 환경적 요인으로 인해 내구연한 및 피로 특성에 영향을 받을 수 있으므로, 영향이 전혀 없다는 설명은 틀린 것입니다.

    오답 노트
    합금강 직경: 직경이 클수록 표면 결함 확률이 높아져 피로한도 저하
    표면 다듬질: 표면 거칠기가 낮을수록 응력 집중이 줄어 피로강도 향상
    채취 방향: 압연 조직의 방향성에 따라 기계적 성질이 달라짐
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70. 재료의 표면에 균열이 발생되었을때 검사방법으로 맞는 것은?

  1. 방사선투과
  2. 초음파탐상
  3. 압축 응력시험
  4. 형광침투탐상
(정답률: 57%)
  • 형광침투탐상은 침투액을 표면에 도포하여 미세한 균열(Crack) 내부로 스며들게 한 뒤, 자외선 등을 통해 결함을 시각화하는 방법으로 재료 표면의 결함 검출에 매우 효과적입니다.
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71. 다음 그림은 강자성체에 적용한 자기이력곡선을 나타낸 것이다. 이 곡선 중 항자력을 나타낸 구간은?

  1. o-a
  2. o-b
  3. o-c
  4. o-f
(정답률: 31%)
  • 자기이력곡선에서 항자력(Coercive Force)은 자속밀도를 0으로 만들기 위해 반대 방향으로 가해줘야 하는 자기장의 세기를 의미합니다.
    제시된 이미지 에서 $B$축(자속밀도)이 0이 되는 지점인 $H$축과의 교점까지의 거리인 o-c 구간이 항자력에 해당합니다.
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72. 4.3% 탄소의 공정점에서 상당하는 합금을 냉각하여 오스테나이트와 시멘타이트의 공정을 얻는 공정조직은?

  1. 펄라이트
  2. 페라이트
  3. 레데뷰라이트
  4. 수지상정
(정답률: 54%)
  • 공정점($4.3\% \text{ C}$)에서 액상이 냉각되어 오스테나이트와 시멘타이트가 층상 구조로 생성되는 공정조직을 레데뷰라이트(Ledeburite)라고 합니다.
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73. 취성재료 압축시험에서 ASTM이 추천한 봉상 단주형 시편의 높이와 직영의 비는?

  1. h=10d
  2. h=5d
  3. h=3d
  4. h=0.9d
(정답률: 71%)
  • 취성재료의 압축시험 시 ASTM 표준에서 추천하는 봉상 단주형 시편의 높이 $h$와 직경 $d$의 비율은 다음과 같습니다.
    $$h = 0.9d$$
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74. 침투탐상검사에서 현상제의 요구조건으로 틀린 것은?

  1. 분산성 좋을 것
  2. 중성으로 검사체에 대해 부식성 없을 것
  3. 침투액의 흡출능력이 약한 미분말로 될 것
  4. 화학적으로 안정
(정답률: 66%)
  • 현상제는 침투액을 흡출하여 결함을 시각적으로 확대시키는 역할을 하므로, 침투액의 흡출능력이 강한 미분말로 되어 있어야 합니다.
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75. 탄소강의 불꽃시험에 대한 설명중 틀린 것은?

  1. 강중의 탄소량이 증가하면 불꽃수가 많아진다.
  2. 탄소함량이 높을수록 유선의 색깔은 적색이다.
  3. 탄소량이 낮을수록 유선의 길이는 길며, 불꽃의 숫자는 많다.
  4. 불꽃을 관찰시 유선 한 개 한 개를 관찰하며, 뿌리부분은 주로 C Ni양을 추정한다.
(정답률: 55%)
  • 탄소강의 불꽃시험에서 탄소 함량이 높을수록 불꽃의 수가 많아지고 유선의 길이는 짧아지며 색깔은 적색을 띱니다.

    오답 노트
    탄소량이 낮을수록 유선의 길이는 길며, 불꽃의 숫자는 많다: 탄소량이 낮으면 불꽃의 수는 적어집니다.
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76. 크리프시험과 관련 있는 것은?

  1. 하중-변형량
  2. 시간-변형률
  3. 응력-반복횟수
  4. 응력-변형륙
(정답률: 37%)
  • 크리프(Creep)란 고온에서 일정 하중이 가해졌을 때 시간이 경과함에 따라 변형률이 증가하는 현상을 말합니다. 따라서 크리프 시험은 시간-변형률의 관계를 측정하는 시험입니다.
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77. 경도측정에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 쇼어경도시험은 다이아몬드추를 자유낙하한다.
  2. 비커즈경도시험에서 하중의 유지시간은 30초가 원칙이다.
  3. 로크웰경도시험의 기준하중은 10kg이다.
  4. 로크웰경도시편의 두께는 압흔깊이의 2배이상이다.
(정답률: 36%)
  • 로크웰 경도 시험에서 시편의 두께는 압흔 깊이의 최소 10배 이상이 되어야 측정 오차를 줄일 수 있습니다.

    오답 노트
    쇼어경도시험: 다이아몬드추가 아닌 다이아몬드 팁이 달린 해머를 사용함
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78. 피로시험에서 종축에 응력, 횡축에는 반복횟수를 나타내는 선도는?

  1. S-N곡선
  2. T-T-T 곡선
  3. Fe-C 선도
  4. 변형-응력곡선
(정답률: 68%)
  • 피로시험에서 응력(Stress)의 $S$와 반복 횟수(Number of cycles)의 $N$을 축으로 하여 나타낸 선도를 S-N곡선이라고 합니다.
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79. 재료의 굽힘에 대한 저항력을 측정하는 시험법은?

  1. 전단시험
  2. 비틀림시험
  3. 피로시험
  4. 굽힘시험
(정답률: 72%)
  • 재료에 굽힘 모멘트를 가하여 굽힘에 대한 저항력(강성 및 강도)을 측정하는 시험은 굽힘시험입니다.
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80. 샤르피충격시험기를 사용하여 KS4호로된 철강재료 시험편을 충격시험하였다. 이때 해머의 중량은 20kg, 해머의 회전반경은 0.77m이며, 해머의 시험전 각도는 160이고 시험편 파단 후 해머의 각도는 120이었을때 본 시험편의 충격 값은?

  1. 6.776
  2. 13.552
  3. 8.470
  4. 10.776
(정답률: 33%)
  • 해머의 위치 에너지 차이를 이용하여 시험편이 흡수한 충격 에너지를 구한 뒤, 이를 노치부 단면적으로 나누어 충격 값을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $E = \frac{W \cdot g \cdot h \cdot (1 - \cos \theta)}{A}$
    (여기서 $h$는 회전반경, $\theta$는 각도 차이, $A$는 단면적)
    실제 계산식: $E = \frac{W \cdot g \cdot h \cdot (\cos \theta_2 - \cos \theta_1)}{A}$ ② [숫자 대입] $$E = \frac{20 \cdot 9.8 \cdot 0.77 \cdot (-0.5 - (-0.94))}{0.8}$$ ③ [최종 결과] $$E = 8.470$$
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