금속재료산업기사 필기 기출문제복원 (2012-05-20)

금속재료산업기사
(2012-05-20 기출문제)

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1과목: 금속재료

1. 합금원소의 역할을 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. Ni : 내식성 및 내산화성을 증가시킨다.
  2. Mn : 함유량이 많아지면 내마멸성을 크게 감소시키고 상온취성 및 청열취성을 방지한다.
  3. Mo : 담금질 깊이를 깊게 하고, 크리프 저항과 내식성을 증가시킨다.
  4. Co : Cr과 함께 사용되어 고온 강도와 고온 경도를 크게 증가시킨다.
(정답률: 70%)
  • "Mn : 함유량이 많아지면 내마멸성을 크게 감소시키고 상온취성 및 청열취성을 방지한다."가 틀린 것이 아니라 옳은 것입니다. Mn은 함유량이 많아지면 내마멸성을 감소시키고 상온취성 및 청열취성을 방지하는 역할을 합니다. 이는 강철 제조 과정에서 중요한 역할을 하며, 강철의 경도와 강도를 향상시키는 데에도 기여합니다.
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2. 구리가 다른 금속재료에 비하여 우수한 점이 아닌 것은?

  1. 경금속이며, 열에 잘 견딘다.
  2. 전연성이 좋아 가공이 용이하다.
  3. 전기 및 열의 전도성이 우수하다.
  4. 아름다운 광택과 귀금속적 성질이 우수하다.
(정답률: 80%)
  • 구리는 경금속이 아니라 적금속에 속하며, 열에 잘 견딘다는 특징은 오히려 구리의 장점 중 하나이다. 따라서 정답은 "경금속이며, 열에 잘 견딘다." 이다.
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3. 7:3 황동에 1%의 주석(Sn)이 첨가될 때 겉보기 아연(Zn)함유량은 몇 %인가? (단, Sn의 Zn 당량은 2이다.)

  1. 29.09%
  2. 31.37%
  3. 44.44%
  4. 76.19%
(정답률: 77%)
  • 황동(Cu)과 아연(Zn)은 고용화도가 높아서 혼합이 용이하다. 따라서 황동에 주석(Sn)이 첨가되어도 아연(Zn) 함유량은 변하지 않는다. 따라서 원래의 아연 함유량인 7/3 = 233.33%가 유지되며, 이에 주석이 1% 첨가되어도 아연 함유량은 변하지 않는다. 따라서 정답은 "31.37%"이다.
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4. 주철 중의 Fe3C를 분해하여 흑연화하는 원소로서, 이 성분이 높은 주철은 급냉하지 않는 한 공정 흑연을 정출한다. 또한 4% 이상 첨가하면 안정한 산화막을 만들어 내산화성이 우수해지는 이 원소는?

  1. Cr
  2. Ni
  3. Si
  4. Al
(정답률: 54%)
  • 주어진 조건에서 흑연화하는 원소는 주철 중의 Fe3C를 분해하여 만들어지는 것이므로, 이는 탄소(C)이다. 또한 4% 이상 첨가하면 안정한 산화막을 만들어내는 이유는, 이 산화막이 금속 표면을 보호하여 산화를 방지하기 때문이다. 이러한 특성을 가진 원소는 주로 합금제로 사용되며, 주어진 보기 중에서 이 조건을 만족하는 원소는 "Si"이다. 따라서 정답은 "Si"이다.
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5. 금속의 결정입자 크기가 작아짐에 따른 현상으로 옳은 것은?

  1. 인성이 증가한다.
  2. 강도가 감소한다.
  3. 연성이 감소한다.
  4. 결정립계면이 감소한다.
(정답률: 62%)
  • 금속의 결정입자 크기가 작아질수록 결정립계면이 많아지고, 이는 결정 내부에서 응력이 분산되어 인성이 증가하게 됩니다. 따라서 "인성이 증가한다."가 옳은 답입니다. 반면에 강도는 결정입자 크기가 작아질수록 감소하고, 연성도 마찬가지로 감소합니다. 결정립계면도 작아지지 않고 오히려 많아지므로 "결정립계면이 감소한다."는 틀린 답입니다.
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6. 가공성과 동시에 강인성을 요구하는 경우 적당한 탄소량의 구간으로 옳은 것은?

  1. 0.05~0.3%
  2. 0.3~0.45%
  3. 0.45~0.65%
  4. 0.65~1.2%
(정답률: 61%)
  • 탄소량이 너무 낮으면 강도가 부족하여 강인성이 떨어지고, 탄소량이 너무 높으면 가공성이 떨어지기 때문에 적당한 탄소량 구간이 필요하다. 0.3~0.45%는 이러한 가공성과 강인성을 모두 충족시키는 적당한 탄소량 구간으로 알려져 있다.
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7. Fe-C 평형상태도에서 냉각 중 공석반응으로 생성되는 조직으로 옳은 것은?

  1. 펄라이트(pearlite)
  2. 마텐자이트(matensite)
  3. 오스테나이트(austenite)
  4. 레데뷰라이트(ledeburite)
(정답률: 52%)
  • Fe-C 평형상태도에서 냉각 중 공석반응으로 생성되는 조직은 펄라이트(pearlite)입니다. 이는 Fe와 C로 이루어진 두 개의 상이 함께 존재하는 조직으로, Fe3C(레데뷰라이트)와 α-Fe(페라이트)로 구성됩니다. 이는 강도와 연성이 모두 적당한 중간 정도의 성질을 가지고 있어, 일반적으로 강철의 기본 조직으로 사용됩니다.
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8. 기체, 액체 급랭 방법으로 제작되며, 결정 금속 특유의 결정입계, 전위, 편석 등의 결함이 존재하지 않고 자기적인 특성이 우수한 합금은?

  1. 초합금
  2. 비정질합금
  3. 초탄성합금
  4. 형상기억합금
(정답률: 75%)
  • 기체나 액체 급랭 방법으로 제작되어 결정입계, 전위, 편석 등의 결함이 없으며 자기적인 특성이 우수한 합금은 비정질합금입니다. 이는 금속 원소들이 빠르게 냉각되어 결정구조가 형성되지 않고, 유리상태에 가까운 비정형 구조를 갖게 되기 때문입니다. 이러한 비정질 구조는 기존의 결정구조를 갖는 금속 합금보다 더 높은 강도와 탄성, 내식성 등의 물리적 특성을 가지게 됩니다.
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9. 전자강판(규소강판)에 요구되는 특성으로 틀린 것은?

  1. 투자율 및 포화자속밀도가 낮을 것
  2. 용접성 등의 가공성이 좋을 것
  3. 자화에 의한 치수변화가 적을 것
  4. 사용 중 자기적 성질의 변화가 적을 것
(정답률: 85%)
  • 전자강판은 전자기기의 부품으로 사용되는데, 이때 투자율이나 포화자속밀도가 높으면 전자기기의 부피가 커지고 무게가 무거워지기 때문에 요구되는 특성이 아닙니다. 따라서 "투자율 및 포화자속밀도가 낮을 것"이 틀린 것입니다.
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10. 철광석과 그에 따른 화학식이 올바르게 연결된 것은?

  1. 자철광 : Fe3O4
  2. 능철광 : Fe2O3
  3. 갈철광 : FeCO3
  4. 적철광) : 2Fe2O3ㆍ3H2O
(정답률: 83%)
  • 자철광은 Fe(철)와 O(산소)로 이루어진 화합물이며, 화학식은 Fe3O4입니다. 이는 철이 3개, 산소가 4개로 이루어져 있기 때문에 올바른 화학식입니다.
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11. 18-8스테인리스강의 조직으로 옳은 것은?

  1. 페라이트(ferrite)
  2. 펄라이트(pearlite)
  3. 시멘타이트(cementite)
  4. 오스테나이트(austenite)
(정답률: 85%)
  • 18-8스테인리스강은 크롬과 니켈을 합금한 강으로, 주로 오스테나이트(austenite) 조직을 가지고 있다. 오스테나이트는 고온에서 형성되는 FCC(face-centered cubic) 구조를 가지며, 강도와 인성이 높은 조직이다. 따라서 18-8스테인리스강은 오스테나이트 조직으로 인해 내식성과 내열성이 뛰어나다.
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12. 다음 중 소결초경질 공구강의 금속 탄화물이 아닌 것은?

  1. WC
  2. GC
  3. TiC
  4. TaC
(정답률: 81%)
  • 정답은 "GC"입니다. 소결초경질 공구강의 금속 탄화물은 대개 탄소와 금속 원소로 이루어진데, "WC", "TiC", "TaC"는 모두 금속 탄화물이지만 "GC"는 금속 탄화물이 아닌 다른 물질입니다.
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13. 신금속을 군(群)으로 분류할 때 원자로용 1차 금속군에 해당되는 것은?

  1. U, Th
  2. W. Re
  3. Ge, Si
  4. Na, Cs
(정답률: 71%)
  • 원자로용 1차 금속군은 핵분열 반응에 이용되는 우라늄과 토륨으로 구성되어 있습니다. 따라서 정답은 "U, Th" 입니다. 다른 보기들은 이에 해당하지 않습니다.
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14. 주철의 파면 광택에 따라 분류할 때 이에 해당되지 않는 것은?

  1. 회주철
  2. 백주철
  3. 반주철
  4. 구상흑연주철
(정답률: 60%)
  • 주철의 파면 광택에 따라 분류할 때, "구상흑연주철"은 해당되지 않는다. 이는 구상흑연주철이 파면 광택이 아닌, 흑연질의 미세한 입자들로 이루어져 있기 때문이다. 따라서 구상흑연주철은 파면 광택에 따른 분류에서 제외된다.
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15. 금속분말과 세라믹(ceramic)이 복합된 내열성 분말소결합금은?

  1. 서멧(cermet)
  2. 초경합금(WC-Co)
  3. 소결자석(sintered magmet)
  4. SAP(sintered Aluminium powder)
(정답률: 78%)
  • 서멧은 금속분말과 세라믹이 복합된 내열성 분말소결합금으로, 금속의 강도와 세라믹의 내마모성을 결합시켜 내열성과 내마모성이 뛰어난 소재입니다. 따라서, 다른 보기인 초경합금(WC-Co), 소결자석(sintered magmet), SAP(sintered Aluminium powder)는 서멧과는 다른 소재들입니다.
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16. 금속변태 중 동소변태에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 자성변화가 생긴다.
  2. 격자배열의 변화가 생긴다.
  3. A3, A4 변태를 동소변태라 한다.
  4. 일정온도에서 불연속적인 성질변화를 일으킨다.
(정답률: 74%)
  • "자성변화가 생긴다."가 틀린 설명입니다. 동소변태는 일정온도에서 불연속적인 성질변화를 일으키며, 이때 격자배열의 변화가 생기고 A3, A4 변태를 동소변태라고 합니다. 하지만 자성변화는 금속의 특정 조건에서 자기장에 대한 반응으로 일어나는 변화이며, 동소변태와는 별개의 개념입니다.
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17. 냉간가공시 재료에 발생하는 현상에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 연성이 증가한다.
  2. 밀도가 증가한다.
  3. 전기저항이 증가한다.
  4. 경도가 감소한다.
(정답률: 60%)
  • 냉간가공은 재료를 압력을 가하여 형태를 바꾸는 과정인데, 이 때 재료 내부의 결정 구조가 변화하면서 결정의 경계면이 더 많아지고 결정의 크기가 작아지게 됩니다. 이로 인해 전자의 이동이 방해받아 전기저항이 증가하게 됩니다.
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18. Cu, Sn, 흑연분말을 적정 혼합하여 소결에 의해 제조한 분말야금용 합금으로 급유가 곤란한 부분의 베어링으로 사용되는 재료는?

  1. 켈밋(Kelmet)
  2. 자마크(Zamak)
  3. 오일라이트(Oillite)
  4. 베비트 메탈(Babbit metal)
(정답률: 79%)
  • 오일라이트는 급유가 곤란한 부분의 베어링으로 사용되는 재료이다. 이는 Cu, Sn, 흑연분말을 적정 혼합하여 소결에 의해 제조된 분말야금용 합금으로, 자가윤활성이 뛰어나기 때문에 윤활유를 사용하지 않아도 된다는 장점이 있다. 따라서 오일라이트는 급유가 어려운 부분에서도 안정적인 베어링 소재로 사용되며, 자동차, 기계, 가전제품 등 다양한 산업에서 널리 사용되고 있다.
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19. 탄소강에서 가장 취약해지는 청열취성이 나타나는 온도구간으로 옳은 것은?

  1. 50~100℃
  2. 200~300℃
  3. 300~400℃
  4. 500~600℃
(정답률: 77%)
  • 탄소강에서는 200~300℃ 구간에서 가장 취약해지는 청열취성이 나타납니다. 이는 이 구간에서 탄소강 내부의 탄소가 크게 확산되어 결정 구조가 변화하고, 이로 인해 강도와 인성이 감소하기 때문입니다. 따라서 이 구간에서는 주의가 필요하며, 적절한 열처리나 합금화 등의 방법으로 이를 예방할 필요가 있습니다.
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20. Ni-Cr 합금으로 내열성과 내식성이 함께 요구되는 석유화학장치, 약품 및 식품공업에 사용되는 재료는?

  1. 인바
  2. 인코넬
  3. 퍼멀로이
  4. 플래티나이트
(정답률: 69%)
  • 인코넬은 Ni-Cr 합금으로, 내열성과 내식성이 뛰어나기 때문에 석유화학장치, 약품 및 식품공업에 사용되는 재료로 적합합니다. 인바, 퍼멀로이, 플래티나이트도 Ni-Cr 합금이지만, 인코넬보다는 다른 용도에 더 적합합니다.
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2과목: 금속조직

21. 상온에서의 순철에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 비자성체이다.
  2. 배위수는 12개이다.
  3. 귀속 원자수가 4개이다.
  4. 원자 충전율은 약 68%이다.
(정답률: 70%)
  • 상온에서의 순철은 비자성체이며, 배위수는 12개이고 귀속 원자수가 4개입니다. 이러한 이유로 원자 충전율은 약 68%입니다. 비자성체는 전자를 쉽게 잃거나 얻지 않으므로 원자 충전율이 낮습니다. 배위수가 12개이므로 전자 궤도에는 최대 12개의 전자가 존재할 수 있습니다. 귀속 원자수가 4개이므로 전자 궤도에는 최대 4개의 전자가 존재할 수 있습니다. 따라서 전자 궤도에 존재하는 전자 수가 적어 원자 충전율이 낮은 것입니다.
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22. 주조시 일어나는 금속의 수축 3단계 과정으로 옳은 것은?

  1. 액체의 수축→고상액상 공존구간의 수축→고체의 수축
  2. 액체의 수축→고체의 수축→고상액상 공존구간의 수축
  3. 고체의 수축→고상액상 공존구간의 수축→액체의 수축
  4. →고상액상 공존구간의 수축→액체의 수축→고체의 수축
(정답률: 79%)
  • 금속이 주조될 때, 먼저 액체 상태로 녹인 후, 냉각하면서 수축이 일어납니다. 이때, 액체 상태에서 고체 상태로 변화하는 구간에서는 수축이 더욱 강해지며, 이를 고상액상 공존구간이라고 합니다. 따라서, 옳은 답은 "액체의 수축→고상액상 공존구간의 수축→고체의 수축"입니다.
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23. 스테인리스강에서 자주 나타나는 입계부식을 방지하기 위한 가장 효과적인 첨가 원소는?

  1. Al
  2. Ti
  3. Cu
  4. Mg
(정답률: 49%)
  • 스테인리스강에서 입계부식은 크롬과 니켈 등의 핵심 원소가 부식되어 발생하는데, 이를 방지하기 위해 티타늄(Ti)이 첨가된다. 티타늄은 크롬과 결합하여 안정적인 화합물을 형성하여 입계부식을 예방할 수 있다. 따라서, 정답은 "Ti"이다.
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24. 금속의 응고과정에서 고상의 자유에너지 변화에 대한 설명으로 틀린 것은? (단, ro는 임계핵의 반지름, r은 고상의 반지름, Ev은 체적 자유에너지, Es는 계면 자유에너지이다.)

  1. r＜ro인 경우에는 반지름이 증가함에 따라 자유에너지는 감소한다.
  2. 고상의 전체 자유에너지의 변화는 E=Es-Ev로 표시된다.
  3. ro이상 크기의 고상을 결정의 핵(nucleus)이라 한다.
  4. ro이하 크기의 고상입자를 엠브리오(embryo)라 한다.
(정답률: 64%)
  • "r＜ro인 경우에는 반지름이 증가함에 따라 자유에너지는 감소한다."이 설명은 옳은 설명이다. 이는 임계핵보다 작은 입자인 엠브리오가 크기를 키우면서 계면적이 감소하고, 이로 인해 계면 자유에너지가 감소하게 되기 때문이다. 따라서 전체 자유에너지인 E는 고상의 계면 자유에너지인 Es보다 체적 자유에너지인 Ev가 더 많아지므로, E는 감소하게 된다.
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25. 시효경화를 위한 조건을 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. 기지상은 연성을 가져야 한다.
  2. 석출물이 기지조직과 정합 상태이어야 한다.
  3. 고용체의 용해한도가 온도감소에 따라 급감해야 한다.
  4. 급냉에 의해 제2상의 석출이 잘 이루어져야 한다.
(정답률: 41%)
  • "급냉에 의해 제2상의 석출이 잘 이루어져야 한다."는 시효경화를 위한 조건이 아니라, 금속의 미세조직을 제어하기 위한 조건이다. 급냉에 의해 제2상의 석출이 잘 이루어지면, 금속 내부의 미세조직이 세분화되어 더 디테일한 구조를 형성할 수 있다.
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26. 적층결함은 다음 중 어느 결함에 속하는가?

  1. 선결함
  2. 점결함
  3. 면결함
  4. 체적결함
(정답률: 57%)
  • 적층결함은 면결함에 속한다. 적층결함은 두 개 이상의 층이 서로 다른 방향으로 이동하면서 생기는 결함으로, 면결함이기 때문에 결함이 발생한 면의 평면상에서 발생한다.
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27. 전위의 증식과 가장 관계 깊은 것은?

  1. 전위의 집적(Pile Up)
  2. 코트렐 효과(Cottrel Effect)
  3. 프랭크 리드 원(Frank-Read Source)
  4. 전위의 상승(Dislocation Climbing)
(정답률: 64%)
  • 전위의 증식은 결함인 이동체인 이동으로 인해 발생하는데, 이때 이동체인이 증식하기 위해서는 새로운 결함이 필요하다. 이 새로운 결함을 생성하는 것이 프랭크 리드 원이며, 이는 결함이 발생한 지점에서 결함이 생성되어 증식하는 지점이다. 따라서 전위의 증식과 가장 관계 깊은 것은 프랭크 리드 원이다.
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28. 재료의 기계적 성질 및 가공과 재결정과의 관계를 설명한 것 중 옳은 것은?

  1. 재결정은 전위에 영향을 미치지 않는다.
  2. 가공도가 클수록 축적된 변형에너지는 작아진다.
  3. 가공도가 클수록 재결정은 저온에서 일어난다.
  4. 일반적으로 재료의 강도, 내부응력 등은 재결정단계에서는 감소되지 않는다.
(정답률: 43%)
  • 가공도가 클수록 재료 내부의 결함 및 변형이 증가하게 되는데, 이는 재료 내부의 에너지 축적을 초래합니다. 이러한 축적된 에너지는 일정한 온도 이하에서 재결정을 유발하게 되는데, 이 때문에 가공도가 클수록 재결정은 저온에서 일어나게 됩니다.
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29. 그림은 공정형 상태도이며, 곡선 AE는 M의 액상선이다. M의 고상선은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

(정답률: 48%)
  • 액체와 고체의 상태는 각각 액상선과 고상선으로 나뉘는데, 이 둘은 서로 만나는 지점이 있어야 한다. 그러나 이 그림에서는 액상선 AE와 고상선이 만나는 지점이 없다. 따라서 M의 고상선은 존재하지 않는다. 따라서 정답은 "" 이다.
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30. 금속에 있어서 확산을 나타내는 Fick의 제1법칙의 식으로 옳은 것은? (단, J는 농도구배, D는 확산계수, c는 농도, x는 위치(거리)이고, 농도의 시간적 변화는 고려하지 않는다.)

(정답률: 72%)
  • J = -D(dc/dx) 이므로, 올바른 식은 "" 이다. 이 식은 농도의 변화에 따라 확산 흐름이 일어나는 것을 나타내는데, 농도의 변화가 크면 확산 흐름도 커지게 된다. 따라서 농도의 변화율인 dc/dx가 크면 J도 커지게 되는데, 이는 물질의 확산이 빠르게 일어나는 것을 의미한다.
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31. 확산의 속도가 빠른 순서로 나열된 것은?

  1. 표면확산＞입계확산＞격자확산
  2. 표면확산＞격자확산＞입계확산
  3. 격자확산＞표면확산＞입계확산
  4. 입계확산＞격자확산＞표면확산
(정답률: 85%)
  • 표면확산은 분자가 고체 표면에 흡착되어 분자층을 형성하고, 이 분자층에서 분자가 이동하는 것이기 때문에 속도가 가장 빠릅니다. 입계확산은 두 개의 다른 상(고체-액체, 액체-기체 등) 사이에서 일어나기 때문에 속도가 빠릅니다. 격자확산은 분자가 고체 내부에서 이동하는 것이기 때문에 속도가 가장 느립니다. 따라서 정답은 "표면확산＞입계확산＞격자확산" 입니다.
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32. 면심입방격자 금속의 슬립면과 슬립방향은?

  1. 슬립면 : {111}, 슬립방향 : ＜110＞
  2. 슬립면 : {110}, 슬립방향 : ＜111＞
  3. 슬립면 : {0001}, 슬립방향 : ＜1111＞
  4. 슬립면 : {1111}, 슬립방향 : ＜0001＞
(정답률: 81%)
  • 면심입방격자 금속의 결정구조는 FCC 구조를 가지고 있습니다. FCC 구조에서 슬립면은 {111}이며, 슬립방향은 ＜110＞입니다. 이는 FCC 구조에서 가장 밀도가 높은 방향으로 슬립이 일어나기 때문입니다. 따라서 정답은 "슬립면 : {111}, 슬립방향 : ＜110＞"입니다.
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33. 격자상수가 a≠b≠c이고, α≠β≠γ≠90°인 것은 어떤 결정계인가?

  1. 입방정계
  2. 정방정계
  3. 단사정계
  4. 삼사정계
(정답률: 62%)
  • 정답은 "삼사정계"이다.

    삼사정계는 격자상수가 a≠b≠c이고, α≠β≠γ≠90°인 결정계이다. 이는 세 축이 서로 다른 길이와 서로 다른 각도를 이루고 있음을 의미한다. 이와는 달리, 입방정계는 a=b=c, α=β=γ=90°이며, 정방정계는 a=b=c, α=β=γ≠90°이다. 단사정계는 a≠b≠c, α=β=γ=90°이며, 이는 세 축이 모두 서로 다른 길이를 가지지만 서로 직교한다는 것을 의미한다.
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34. 마텐자이트 변태의 특징이 아닌 것은?

  1. 원자의 협동에 의해 일어난다.
  2. 확산변태로 조성이 변화한다.
  3. 상내에 격자결함이 존재한다.
  4. 변태에 수반하여 표면의 기복이 발생한다.
(정답률: 80%)
  • 마텐자이트 변태의 특징 중에서 "확산변태로 조성이 변화한다."는 옳은 특징이 아니다. 마텐자이트 변태는 상내에 격자결함이 존재하고, 변태에 수반하여 표면의 기복이 발생하며, 원자의 협동에 의해 일어난다는 특징이 있다. 하지만 확산변태로 조성이 변화하는 것은 다른 변태 현상 중 하나이다. 확산변태는 고체 상태에서 원자나 이온이 확산하여 조성이 변화하는 현상으로, 마텐자이트 변태와는 별개의 현상이다.
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35. 최외각 전자수가 4인 원자가 공유 결합한다고 할 때 공유결합하는 전자의 수는?

  1. 2개
  2. 3개
  3. 4개
  4. 5개
(정답률: 70%)
  • 최외각 전자수가 4인 원자가 공유 결합할 때, 각 원자는 4개의 전자를 공유하여 8개의 전자를 갖게 됩니다. 따라서 공유결합하는 전자의 수는 4개가 됩니다.
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36. Roozeboom의 3성분계농도 표시법에서 [그림]과 같은 p 조성 합금 중의 A의 조성은 어느 선분의길이로 표시되는가?

(정답률: 68%)
  • A의 조성은 선분 CD의 길이로 표시된다.

    이유는 Roozeboom의 3성분계농도 표시법에서 각 성분의 조성은 해당 성분이 혼합물에서 차지하는 부피의 비율로 표시된다. 따라서, A의 조성은 A가 혼합물에서 차지하는 부피의 비율로 표시되어야 한다. 그리고 p 조성 합금에서 A가 차지하는 부피의 비율은 선분 CD의 길이와 같다. 따라서, A의 조성은 선분 CD의 길이로 표시된다.
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37. 규칙격자를 만드는 일반적인 3가지의 형태가 아닌 것은?

  1. AB형
  2. A3B형
  3. A3B2형
  4. AB3형
(정답률: 75%)
  • 규칙격자는 A와 B 두 종류의 원소로 이루어진 격자이며, 각 행과 열에는 A와 B가 번갈아가면서 나타납니다. A3B2형은 A가 3개, B가 2개씩 번갈아가면서 나타나는 형태입니다. 이는 일반적인 규칙격자 형태 중 하나이며, 다른 보기들은 A와 B의 개수나 번갈아가는 방식이 다르기 때문에 규칙격자 형태가 아닙니다.
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38. 냉간 가공에 의한 축적에너지의 크기에 영향을 주는 인자가 아닌 것은?

  1. 가공도
  2. 가공온도
  3. 자유도
  4. 합금원소
(정답률: 66%)
  • 자유도는 물질의 분자 구조나 결정 구조와 관련된 인자로, 냉간 가공에 의한 축적에너지의 크기에 영향을 주지 않습니다. 따라서 정답은 자유도입니다.
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39. 금속재료에서 규칙-불규칙이 재료에 미치는 영향을 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. 규칙도가 큰 합금은 비저항이 작다.
  2. 규칙합금은 소성가공하면 규칙도가 증가한다.
  3. 일반적으로 규칙화 진행과 함께 강도가 증가한다.
  4. Ni3Mn은 규칙상에서 강자성체이나 불규칙 상은 상자성체이다.
(정답률: 48%)
  • "규칙합금은 소성가공하면 규칙도가 증가한다." 이 문장이 틀린 것은 아니다.

    규칙도란 결정 구조의 규칙성 정도를 나타내는 지표로, 규칙도가 높을수록 결정 구조가 규칙적이고, 불규칙도가 높을수록 결정 구조가 불규칙적이다. 따라서 규칙도가 큰 합금은 비저항이 작고, 일반적으로 규칙화 진행과 함께 강도가 증가한다.

    규칙합금은 소성가공하면 규칙도가 증가하는 이유는, 소성가공 과정에서 결정 구조가 규칙화되기 때문이다. 소성가공은 금속재료를 열처리하여 성형하는 과정으로, 이 과정에서 금속재료의 결정 구조가 변화하게 된다. 규칙합금은 원래부터 결정 구조가 규칙적이기 때문에, 소성가공 과정에서 결정 구조가 더 규칙화되어 규칙도가 증가하는 것이다.
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40. 다음 중 금속의 특성이 아닌 것은?

  1. 모든 금속은 강자성체이다.
  2. 금속은 소성 변형을 한다.
  3. 금속은 열 및 전기전도도가 크다.
  4. 금속은 고체상태에서 결정구조를 갖는다.
(정답률: 82%)
  • 정답: "모든 금속은 강자성체이다."

    설명: 금속은 자기장에 의해 자기적으로 성질을 나타내는데, 이를 강자성이라고 합니다. 하지만 모든 금속이 강자성을 나타내는 것은 아닙니다. 예를 들어, 구리와 금은 강자성을 나타내지 않습니다. 따라서 "모든 금속은 강자성체이다."는 틀린 설명입니다.
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3과목: 금속열처리

41. S곡선에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 응력이 존재하면 Ms선의 온도는 상승한다.
  2. C, Mn 등이 많을수록 S곡선은 좌측으로 이동한다.
  3. 응력이 존재하면 S곡선의 변태개시선이 좌측으로 이동한다.
  4. 가열온도가 높을수록 S곡선의 코부분이 우측으로 이동한다.
(정답률: 69%)
  • 정답은 "C, Mn 등이 많을수록 S곡선은 좌측으로 이동한다." 이다.

    이유는 C, Mn 등 합금 원소가 많을수록 강도가 증가하고, 따라서 변태점이 낮아지기 때문이다. 변태점이 낮아지면 S곡선도 좌측으로 이동하게 된다.
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42. 알루미늄 및 그 합금의 질병 기호 중 용체화 처리 후 인공 시효 경화 처리한 것을 나타내는 기호는?

  1. T1
  2. T2
  3. T6
  4. T7
(정답률: 64%)
  • 알루미늄 및 그 합금의 시효 경화 처리 기호는 T1부터 T10까지 있습니다. 이 중 T6은 용체화 처리 후 인공 시효 경화 처리한 것을 나타내는 기호입니다. 용체화 처리는 합금을 고온에서 녹인 후 냉각하여 결정 구조를 균일하게 만드는 과정이며, 인공 시효 경화 처리는 합금을 일정한 온도에서 일정한 시간 동안 가열하여 결정 구조를 더욱 강화시키는 과정입니다. T6은 이러한 과정을 거친 합금을 나타내는 것이므로 정답입니다.
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43. 다음 중 담금질성을 증가시키는 원소가 아닌 것은?

  1. C
  2. Mn
  3. Cr
  4. Co
(정답률: 54%)
  • Co는 담금질성을 증가시키는 원소가 아닙니다. Co는 주로 자석 제조에 사용되는데, 담금질성을 증가시키는 효과는 그다지 크지 않기 때문입니다. 반면, C, Mn, Cr은 모두 담금질성을 증가시키는 원소로 알려져 있습니다.
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44. 다음 곡선은 58℃의 정수에 있어서의 냉각곡선을 나타낸 것으로 증기막 단계에 해당되는 부분은?

  1. 곡선AB
  2. 곡선BC
  3. 곡선CD
  4. 곡선AD
(정답률: 74%)
  • 58℃에서의 냉각 곡선은 액체와 고체 사이의 경계를 나타내는 곡선이다. 따라서 증기막 단계에 해당되는 부분은 액체와 고체 사이의 경계를 넘어서는 부분인 곡선AB이다. 곡선BC는 고체 상태에서의 냉각 곡선이고, 곡선CD는 액체와 고체 사이의 경계를 넘어서는 부분을 지나 액체 상태에서의 냉각 곡선이다. 곡선AD는 증기 상태에서의 냉각 곡선이다.
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45. 펄라이트 가단주철의 열처리 방법이 아닌 것은?

  1. 가스 탈탄법
  2. 합금원소의 첨가에 의한 방법
  3. 열처리 사이클의 변화에 의한 방법
  4. 흑심가단 주철의 재열처리에 의한 방법
(정답률: 61%)
  • "가스 탈탄법"은 펄라이트 가단주철의 열처리 방법이 아니라, 철강 제조 과정에서 사용되는 방법입니다. 따라서 이 보기에서 정답은 "가스 탈탄법"입니다.
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46. 가스 침탄법에서 침탄 시간과 확산은 7시간이고 목표표면 탄소농도는 0.65%이며, 침단시 탄소 농도가 1.05%일 때의 침탄 소요 시간은? (단, 소재 자체의 탄소 농도는 0.25% 이며 Harris의 방정식을 이용하시오.)

  1. 1.5 시간
  2. 1.75 시간
  3. 2 시간
  4. 2.25 시간
(정답률: 61%)
  • Harris의 방정식은 다음과 같습니다.

    log(t) = 2.303(log(t0 + t) - log(t0)) + (C1/C2)(t - t0)

    여기서 t는 침탄 소요 시간, t0는 초기 침탄 시간, C1은 목표표면 탄소농도, C2는 소재 자체의 탄소 농도입니다.

    문제에서 주어진 값에 대입하면 다음과 같습니다.

    t0 = 7시간
    C1 = 1.05%
    C2 = 0.25%
    목표표면 탄소농도인 C1을 이용하여 초기 침탄 시간인 t0을 구합니다.

    log(t0) = 2.303(log(0.65 + 1) - log(0.65))
    t0 = 7시간

    따라서, 초기 침탄 시간 t0은 7시간입니다.

    이제, 침단시 탄소 농도인 C1과 목표표면 탄소농도인 C2를 이용하여 침탄 소요 시간 t를 구합니다.

    log(t) = 2.303(log(1.05 + 1) - log(1.05)) + (0.65/0.25)(t - 7)
    t = 1.75시간

    따라서, 침단시 탄소 농도가 1.05%일 때의 침탄 소요 시간은 1.75시간입니다.
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47. 열처리폼이 소정의 이동장치에 의해 연속적으로 노내에 장입되어 이송되면서 가열, 유지 및 냉각이 이루어지는 열처리 장치인 연속로의 특성이 아닌 것은?

  1. 다량생산에 적합하다.
  2. 열처리 공정의 자동화에 용이하게 적용할 수 있는 방식이다.
  3. 연속로에서 소형 스크류나 얇은 판재류 등을 침탄 할 경우 경화층의 깊이는 1mm~2mm 정도이다.
  4. 일반적으로 볼트, 너트 및 열간단조품 등을 처리하며 처리품의 품질이 대체적으로 균일하다.
(정답률: 79%)
  • 정답: "연속로에서 소형 스크류나 얇은 판재류 등을 침탄 할 경우 경화층의 깊이는 1mm~2mm 정도이다."

    설명: 연속로는 대량생산에 적합하며, 열처리 공정의 자동화에 용이하게 적용할 수 있는 방식입니다. 또한 일반적으로 볼트, 너트 및 열간단조품 등을 처리하며 처리품의 품질이 대체적으로 균일합니다. 그러나 연속로에서 소형 스크류나 얇은 판재류 등을 침탄 할 경우 경화층의 깊이는 1mm~2mm 정도로 얕게 형성됩니다. 이는 소형 스크류나 얇은 판재류 등이 빠르게 이송되기 때문에 열처리 시간이 짧아 경화층이 얕게 형성되기 때문입니다.
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48. 열처리 제품의 전ㆍ후 처리 방법 중 기계적 처리 방법이 아닌 것은?

  1. 전해 연마법
  2. 버프 연마법
  3. 배럴 연마법
  4. 쇼트 피닝법
(정답률: 65%)
  • 전해 연마법은 화학적인 방법으로 열처리 제품의 표면을 연마하는 방법이다. 따라서 기계적인 처리 방법이 아니라 화학적인 처리 방법이다. 다른 보기들은 모두 기계적인 처리 방법이다.
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49. 고망간강인 Hadfield(1.1%C, 13%Mn) 강을 1000℃에서 30분간 유지시킨 후 수냉을 하였을 때의 조직은?

  1. 페라이트(Ferrite)
  2. 펄라이트(Pearlite)
  3. 마텐자이트(Martensite)
  4. 오스테나이트(Austenite)
(정답률: 48%)
  • 고망간강인 Hadfield 강은 1.1% 탄소와 13% 망간을 함유하고 있으므로, 고망간강으로 분류된다. 이 강을 1000℃에서 30분간 유지시키면, 강의 조직은 오스테나이트 상태가 된다. 이 상태에서 수냉을 하면, 강의 조직은 마텐자이트로 변화하게 된다. 따라서, 이 문제에서 정답은 "오스테나이트(Austenite)"가 아닌 "마텐자이트(Martensite)"이 되어야 한다.
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50. 잔류오스테나이트에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 탄소강에서 탄소함유량과 잔류오스테나이트 함유량은 비례관계에 있다.
  2. 잔류오스테나이트는 근본적으로 오스테나이트와 결정 구조가 다르다.
  3. 퀜칭시 냉각속도를 지연시킬수록 잔류오스테나이트의 생성량은 감소한다.
  4. 니켈, 망간 등의 원소를 첨가하면 잔류오스테나이트의 생성량은 감소한다.
(정답률: 52%)
  • 정답은 "탄소강에서 탄소함유량과 잔류오스테나이트 함유량은 비례관계에 있다."입니다. 이유는 탄소강에서 탄소함유량이 높을수록 오스테나이트에서 탄소가 더 많이 용해되어 있기 때문에, 경화과정에서 잔류오스테나이트가 더 많이 생성됩니다. 따라서 탄소함유량과 잔류오스테나이트 함유량은 비례하는 것입니다.
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51. 다음 중 금속 재질에 인성을 부여할 수 있는 열처리는?

  1. 담금질
  2. 뜨임
  3. 어닐링
  4. 노멀라이징
(정답률: 79%)
  • 정답은 "뜨임"입니다. 뜨임은 금속을 고온에서 가열하여 결정 구조를 섬세하게 만들어주는 열처리 방법으로, 이로 인해 금속의 인성이 향상됩니다. 인성은 금속이 외부 충격이나 응력에 대해 얼마나 잘 견디는지를 나타내는 성질입니다.
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52. 고주파 표면 담금질의 특징으로 틀린 것은?

  1. 무공해 열처리 방법이다.
  2. 국부적인 가열이 가능하다.
  3. 담금질 경화 깊이 가능하다.
  4. 질량효과(mass effect)를 증가시킨다.
(정답률: 66%)
  • "질량효과(mass effect)를 증가시킨다."가 틀린 것이다. 고주파 표면 담금질은 전자기장을 이용하여 국부적인 가열을 하기 때문에 질량효과는 적다. 오히려 고주파의 진동으로 인해 표면에 있는 물체가 떨리면서 효과적인 담금질이 가능해진다.
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53. 고속도공구강(SKH 51)의 경도를 HRc 63이상의 경도로 얻고자 할 때 담금질 및 뜨임온도로 옳은 것은?

  1. 담금질 : 1200~1240℃(유냉), 뜨임 : 540~570(공냉)
  2. 담금질 : 1050~1140℃(유냉), 뜨임 : 500~540(공냉)
  3. 담금질 : 850~940℃(유냉), 뜨임 : 450~500(공냉)
  4. 담금질 : 650~740℃(유냉), 뜨임 : 400~450(공냉)
(정답률: 64%)
  • 고속도공구강(SKH 51)은 고탄소, 고합금강으로 경도를 높이기 위해서는 열처리가 필요합니다. HRc 63 이상의 경도를 얻기 위해서는 담금질 및 뜨임 온도가 적절해야 합니다.

    담금질 온도는 고속도공구강의 조직을 안정화시키는 역할을 합니다. 고속도공구강은 유동상태에서 냉각되는 것이 이상적이므로, 담금질 온도는 1200~1240℃(유냉)가 적절합니다.

    뜨임 온도는 경도를 높이는 역할을 합니다. 고속도공구강은 공기중에서 냉각되는 것이 이상적이므로, 뜨임 온도는 540~570℃(공냉)가 적절합니다.

    따라서, 정답은 "담금질 : 1200~1240℃(유냉), 뜨임 : 540~570(공냉)"입니다.
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54. 강의 담금질성을 판단하는 방법이며, 오스테나이트로 가열된 공석강은 펄라이트를 생성되지 않게 하고 마텐자이트만 생성하는데 필요한 최소한의 냉각속도는?

  1. 분열 냉각 속도
  2. 항온 냉각 속도
  3. 계단 냉각 속도
  4. 임계 냉각 속도
(정답률: 81%)
  • 강의 담금질성을 판단하는 방법은 강의 화학조성과 가열 및 냉각 공정 등에 따라 달라지며, 강의 미세조직과 기계적 성질을 결정하는 중요한 역할을 합니다. 오스테나이트로 가열된 공석강은 펄라이트를 생성되지 않게 하고 마텐자이트만 생성하기 위해서는 최소한의 냉각속도가 필요합니다. 이 최소한의 냉각속도를 임계 냉각 속도라고 합니다. 따라서 정답은 "임계 냉각 속도"입니다.
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55. 공석강의 연속냉각곡선(CCT)에서 냉각속도가 빠를 때 생성되는 조직의 순서로 옳은 것은?

  1. 투루스타이트→소르바이트→펄라이트→마텐자이트
  2. 마텐자이트→투루스타이트→소르바이트→펄라이트
  3. 펄라이트→소르바이트→마텐자이트→투루스타이트
  4. 마텐자이트→펄라이트→투루스타이트→소르바이트
(정답률: 79%)
  • 마텐자이트는 고온에서 빠른 냉각속도로 생성되며, 이후 투루스타이트, 소르바이트, 펄라이트 순서로 생성됩니다. 이는 냉각속도가 빠를수록 탄소의 용해도가 낮아지기 때문에 탄소가 더 적은 상태의 조직이 먼저 생성되기 때문입니다. 따라서 "마텐자이트→투루스타이트→소르바이트→펄라이트"가 옳은 순서입니다.
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56. 광휘 열처리의 분위기에 사용되는 가스로서 철강과 반응하지 않는 가스는?

  1. 산화성가스
  2. 환원성가스
  3. 불활성가스
  4. 침탄성가스
(정답률: 64%)
  • 불활성가스는 화학적으로 매우 안정적이며, 다른 물질과 반응하지 않는 성질을 가지고 있습니다. 따라서 광휘 열처리 과정에서 철강과 반응하지 않아 원자로 내부의 반응을 방지하고 안전성을 유지하는 데 사용됩니다. 산화성가스와 환원성가스는 반대로 다른 물질과 화학 반응을 일으키는 성질을 가지고 있습니다. 침탄성가스는 다른 물질과 화학 반응을 일으키지 않지만, 물질의 표면에 침투하여 손상을 일으키는 성질을 가지고 있습니다.
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57. 탄소강이 열처리에 의해 가열되었을 때 강재에 나타나는 온도의 색깔이 가장 높은 것은?

  1. 암적색
  2. 황홍색
  3. 붉은색
  4. 밝은 백색
(정답률: 75%)
  • 탄소강이 열처리에 의해 가열되면 온도가 높아지면서 색깔이 변화합니다. 이때 가장 높은 온도의 색깔은 밝은 백색입니다. 이는 탄소강이 열처리에 의해 균질하게 가열되면서 모든 파장의 빛을 발산하기 때문입니다. 따라서 밝은 백색이 나타나게 됩니다.
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58. 담금질한 공석강의 냉각 곡선에서 시편을 100℃의 물속에 넣었을 때 ①과 같은 곡선을 나타낼 때의 조직은?

  1. 페라이트
  2. 펄라이트
  3. 오스테나이트
  4. 마텐자이트
(정답률: 57%)
  • ①과 같은 곡선은 강의 빠른 냉각로 냉각되어 얻어진 경도가 높은 조직인 마르텐자이트를 나타낸다. 따라서 정답은 "마텐자이트"가 되어야 한다.

    하지만 보기에서는 "펄라이트"가 정답으로 주어졌다. 이는 오류이며, "마텐자이트"를 선택해야 한다.
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59. TTT 곡선의 Nose와 Ms점의 중간 온도로 유지된 영욕 속에서 변태가 완료될 때까지 일정시간 유지한 다음, 공냉시키면 베이나이트 조직이 생기는 열처리 조작을 무엇이라 하는가?

  1. 마템퍼링(martempering)
  2. 마퀜칭(marquenching)
  3. 오스템퍼링(austempering)
  4. 타임 퀜칭(time quenching)
(정답률: 67%)
  • 정답은 "오스템퍼링(austempering)"입니다.

    오스템퍼링은 TTT 곡선의 Nose와 Ms점의 중간 온도에서 변태가 완료된 후, 일정 시간 동안 유지한 다음 공냉시키는 열처리 방법입니다. 이 방법은 마템퍼링과 비슷하지만, 마템퍼링에서는 공냉시키는 속도가 빠르기 때문에 베이나이트 조직 대신 마르텐사이트 조직이 형성됩니다. 반면, 오스템퍼링에서는 일정한 시간 동안 유지함으로써 베이나이트 조직이 형성되며, 이는 마르텐사이트 조직보다 더 높은 인성과 내구성을 가지기 때문에 기계 부품 등에 많이 사용됩니다. 따라서, 오스템퍼링이 정답입니다.
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60. 냉각제의 냉각 효과를 지배하는 인자가 아닌 것은?

  1. 점성
  2. 비중
  3. 기화열
  4. 열전도도
(정답률: 67%)
  • 냉각제의 냉각 효과를 지배하는 인자는 점성, 기화열, 열전도도이지만, 비중은 냉각제의 물리적 특성 중 하나이지만 냉각 효과를 지배하는 인자는 아니기 때문에 정답이다. 비중은 냉각제의 밀도를 나타내는 값으로, 냉각제의 양이나 저장 공간 등을 결정할 때 중요한 역할을 하지만, 냉각 효과와는 직접적인 관련이 없다.
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4과목: 재료시험

61. 금속의 조직검사 방법 중 육안 또는 배율 10배 이하의 확대경으로 검사하는 시험법의 명칭은?

  1. 비금속 개재물 검사
  2. 응력측정 시험
  3. 매크로 검사법
  4. 비틀림 시험
(정답률: 82%)
  • 매크로 검사법은 금속의 조직을 육안 또는 배율 10배 이하의 확대경으로 검사하는 시험법이다. 따라서 이 방법은 큰 조직 구조를 확인하는 데 적합하며, 비교적 빠르고 간단하게 수행할 수 있다. 비금속 개재물 검사는 비금속 재료의 물성을 확인하는 시험법이고, 응력측정 시험은 금속의 강도와 변형률을 측정하는 시험법이며, 비틀림 시험은 금속의 플라스틱 변형 특성을 확인하는 시험법이다.
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62. 작업장에서 작업자의 복장에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 화기 사용시에는 불연성을 사용한다.
  2. 기름이 묻은 작업복을 착용하지 않는다.
  3. 여름철에는 작업복을 착용하지 않는다.
  4. 작업복은 몸에 맞고 동작이 편한 복장은 착용 한다.
(정답률: 83%)
  • "여름철에는 작업복을 착용하지 않는다."가 틀린 설명입니다. 작업장에서는 작업자의 안전을 위해 작업복을 착용해야 하며, 여름철에도 작업복을 착용해야 합니다. 작업복은 몸에 맞고 동작이 편한 복장을 착용해야 하며, 화기 사용시에는 불연성을 사용하고, 기름이 묻은 작업복은 착용하지 않아야 합니다.
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63. 다음 재료시험 중 정적시험 방법이 아닌 것은?

  1. 인장시험
  2. 압축시험
  3. 비틀림시험
  4. 충격시험
(정답률: 75%)
  • 충격시험은 동적 시험 방법으로, 시편에 충격을 가해 내구성을 측정하는 방법이다. 따라서 정적 시험 방법이 아니다. 인장시험, 압축시험, 비틀림시험은 모두 정적 시험 방법이다.
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64. 매우 작은 금속편의 현미경 조직검사를 위한 시험절차로 적합한 것은?

  1. 시편채취→연마→마운팅→부식→조직 관찰
  2. 시편채취→연마→부식→마운팅→조직 관찰
  3. 시편채취→마운팅→연마→부식→조직 관찰
  4. 시편채취→마운팅→부식→연마→조직 관찰
(정답률: 70%)
  • 정답은 "시편채취→마운팅→연마→부식→조직 관찰"입니다.

    시편채취는 검사할 조직을 채취하는 과정이며, 이후에 마운팅을 통해 시편을 고정시킵니다. 연마는 시편의 표면을 평평하게 만들어주는 과정이며, 부식은 시편의 표면을 화학적으로 처리하여 조직을 노출시키는 과정입니다. 마지막으로 조직 관찰을 통해 시편 내부의 구조와 세포들의 형태를 확인할 수 있습니다.

    따라서, 시편채취와 마운팅은 시편을 고정하는 과정이므로 연마와 부식 전에 이루어져야 하며, 마지막으로 조직 관찰을 수행합니다.
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65. 재료의 응력 측정법이 아닌 것은?

  1. 광탄성 방법
  2. X-선 방법
  3. 무레아 방법
  4. 커핑 방법
(정답률: 52%)
  • 커핑 방법은 재료의 응력 측정법이 아닙니다. 커핑 방법은 외부적인 힘을 가해 재료의 형태를 변형시키는 실험 방법으로, 재료의 강도나 경도 등을 측정하는 데 사용됩니다. 따라서, 재료의 응력 측정법이 아닌 것입니다.
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66. X선관에서 표적(target)이 갖추어야 할 조건이 아닌 것은?

  1. 원자번호가 커야 한다.
  2. 용융점이 높아야 한다.
  3. 열전도성이 높아야 한다.
  4. 높은 증기압을 갖는 물질이어야 한다.
(정답률: 58%)
  • X선관에서 표적은 높은 증기압을 갖는 물질이 아니어야 한다. 이는 표적이 고온에서도 안정적으로 유지되어야 하기 때문이다. 높은 증기압을 갖는 물질은 고온에서 증발하거나 기체 상태로 변화하기 쉬우므로 X선관에서 사용하기에는 적합하지 않다.
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67. 인장시험의 응력-변형율 선도를 설명한 것 중 옳은 것은?

  1. 탄성한계 내에서는 후크의 법칙이 성립한다.
  2. 항복점이후 음력을 제거하면 원상태로 되돌아간다.
  3. 탄소함유량이 달라도 같은 재질이면 항복강도는 같다.
  4. 항복점 측정이 곤란한 재질은 20%의 영구변형이 생기는 응력을 항복점으로 정한다.
(정답률: 57%)
  • "탄성한계 내에서는 후크의 법칙이 성립한다."는 인장시험에서 응력과 변형율 사이의 관계를 나타내는 선도에서 탄성 영역에서는 응력과 변형율이 비례한다는 것을 의미합니다. 이는 후크의 법칙이 성립한다는 것을 의미하는데, 후크의 법칙은 탄성체의 응력과 변형율이 비례한다는 것을 나타내는 물리법칙입니다. 따라서 탄성한계 내에서는 후크의 법칙이 성립하며, 이는 인장시험에서 응력-변형율 선도에서도 나타납니다.
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68. 금속 재료의 파괴 형태를 설명한 것 중 다른 하나는?

  1. 미세한 공공 형태의 딤플 현상
  2. 인장시험시 컴-원뿔 형태로 파괴
  3. 외부 힘에 의해 갑자기 발생되는 손상 형태
  4. 균열의 전파 전 또는 전파 중에 상당한 소성변형 유발
(정답률: 56%)
  • "외부 힘에 의해 갑자기 발생되는 손상 형태"는 금속 재료가 갑작스럽게 외부적인 충격이나 응력에 의해 파괴되는 형태를 말합니다. 이는 금속 재료의 내구성이나 강도에 따라 다르게 나타날 수 있으며, 예를 들어 자동차 사고나 건물의 구조물이 무너지는 경우 등이 이에 해당됩니다.
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69. 다음 중 굽힘시험에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 굽힘균열시험으로 재료의 전성, 연성, 균열의 유무를 알 수 있다.
  2. 보통 굽힘시험에서 알 수 있는 비례한계는 명확하지 않다.
  3. 주철의 단면강도는 보통 파단계수로서 크기를 정한다.
  4. 굽힘파단계수는 인장강도에 비례하므로 단면형상과는 관계없다.
(정답률: 68%)
  • "굽힘파단계수는 인장강도에 비례하므로 단면형상과는 관계없다."가 틀린 설명이다. 굽힘파단계수는 단면형상과 굽힘모멘트에 따라 달라지기 때문에 인장강도 외에도 단면형상이 영향을 미친다. 따라서, 단면형상이 굽힘파단계수에 영향을 미치는 것은 맞다.
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70. 철강재의 설퍼프린트 시험결과에서 황(S) 편석의 분포가 강재의 중심부로부터 표면부 쪽으로 증가하여 나타나는 편석을 무엇이라고 하는가?

  1. 정편석(SN)
  2. 역편석(SI)
  3. 주상편석(SCO)
  4. 중심부편석(SC)
(정답률: 60%)
  • 정편석은 설퍼프린트 시험결과에서 황(S) 편석의 분포가 강재의 중심부에서 표면부 쪽으로 감소하여 나타나는 편석을 말한다. 따라서 황(S) 편석의 분포가 중심부에서 표면부 쪽으로 증가하는 편석은 역편석(SI)이다.
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71. 표면 코일을 사용하는 와전류 탐상 검사에서 시험코일과 시험체 표면의 상대 거리의 변화에 의해 출력지시가 변화를 나타내는 현상은?

  1. 모서리 효과(Edge Effect)
  2. 끝부분 효과(End Effect)
  3. 리프트-오프 효과(Lift-Off Effect)
  4. 충진율 효과(Fill-Factor Effect)
(정답률: 67%)
  • 와전류 탐상 검사에서 시험코일과 시험체 표면의 상대 거리가 변화하면, 시험체 표면과 시험코일 사이의 공간이 변화하게 되어 코일의 자기장이 변화하게 됩니다. 이 변화된 자기장은 코일 내부의 전류를 변화시키며, 이에 따라 출력지시가 변화하게 됩니다. 이러한 현상을 리프트-오프 효과(Lift-Off Effect)라고 합니다.
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72. 철강의 미세조직을 현미경으로 검사하기 위한 부식액으로 알맞은 것은?

  1. 질산초산 용액
  2. 염화제2철 용액
  3. 나이탈 용액
  4. 수산화나트륨 용액
(정답률: 63%)
  • 철강은 주로 탄소와 철로 이루어져 있으며, 미세조직을 검사하기 위해서는 이들을 부식할 수 있는 부식액이 필요합니다. 이 중에서도 철강의 미세조직을 검사하기 위한 부식액으로는 나이탈 용액이 적합합니다. 나이탈 용액은 질산과 티오황산으로 이루어져 있으며, 철강의 미세조직을 부식할 수 있는 강력한 부식액입니다.
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73. 쇼어 경도계의 종류가 아닌 것은?

  1. A형
  2. C형
  3. D형
  4. SS형
(정답률: 60%)
  • "A형"은 쇼어 경도계의 종류가 아닙니다.
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74. 강재의 압축시험에서 시험편의 크기가 직경 d=10mm, 높이 h=20mm일 때 압축하중 5500kg를 가하여 파단각 θ=59.6°를 얻었다면 이때 실제 압축강도는 약 몇 kgf/mm2인가?

  1. 3.5 kgf/mm2
  2. 28 kgf/mm2
  3. 70 kgf/mm2
  4. 87 kgf/mm2
(정답률: 56%)
  • 압축시험에서 파단각은 다음과 같이 구할 수 있다.

    tanθ = 2h/d

    여기에 주어진 값들을 대입하면,

    tan59.6° = 2(20mm)/(10mm) = 4

    따라서, 파단각을 이용하여 실제 압축강도를 구할 수 있다.

    압축강도 = 압축하중/편면적 = 압축하중/(πd2/4)

    여기에 주어진 값들을 대입하면,

    압축강도 = 5500kg/[(π(10mm)2/4)] = 70 kgf/mm2

    따라서, 정답은 "70 kgf/mm2" 이다.
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75. 인장시험기에 시험편의 물림 상태가 가장 양호한 것은?

  1. (a)
  2. (b)
  3. (c)
  4. (d)
(정답률: 73%)
  • (c)번은 시험편이 수직으로 물린 상태이기 때문에 가장 양호하다. (a)번과 (b)번은 시험편이 기울어져 물린 상태이므로 불안정하다. (d)번은 시험편이 수평으로 물린 상태이지만, 시험편이 미세하게 구부러져 있어 불안정하다.
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76. 강의 비금속 개재물 중 B형 개재물과 관련이 깊은 것은?

  1. 황화물
  2. 규산염
  3. 알루민산염
  4. 구형 산화물
(정답률: 70%)
  • B형 개재물은 알루미늄과 산소가 결합한 화합물로 이루어져 있습니다. 따라서 알루민산염이 B형 개재물과 관련이 깊습니다. 황화물, 규산염, 구형 산화물은 B형 개재물과 직접적인 관련이 없습니다.
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77. 자분탐상 검사에서 탈자(demagnetization)처리가 필요없는 경우에 해당되는 것은?

  1. 시험체의 잔류자속이 이후 기계가공을 곤란하게 하는 경우
  2. 시험체가 큐리점(curie point)이상으로 열처리 되었을 경우
  3. 시험체의 잔류자속이 계측기의 작동이나 정밀도에 영향을 주는 경우
  4. 시험체가 마찰부분에 사용될 때 자분집적으로 마모에 영향을 주는 경우
(정답률: 78%)
  • 자분탐상 검사에서 탈자 처리는 자성을 제거하는 과정으로, 시험체의 자성이 검사 결과에 영향을 미칠 수 있는 경우에 필요하다. 따라서 시험체가 큐리점 이상으로 열처리 되었을 경우에는 자성이 제거되어 탈자 처리가 필요하지 않다. 큐리점 이상으로 열처리 되면 자성이 사라지기 때문이다.
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78. 상대적으로 경한 입자나 미세돌기와의 접촉에 의해 표면으로부터 마모입자가 이탈되는 현상으로 마모 면에 긁힘 자국이나 끝이 파인 홈들이 나타나는 마모는?

  1. 연삭 마모
  2. 응착 마모
  3. 부식 마모
  4. 표면피로 마모
(정답률: 74%)
  • 연삭 마모는 상대적으로 경한 입자나 미세돌기와의 접촉에 의해 표면으로부터 마모입자가 이탈되는 현상으로, 마치 연마 과정과 같은 현상이 일어나기 때문에 "연삭" 마모라고 부릅니다. 이로 인해 마모 면에 긁힘 자국이나 끝이 파인 홈들이 나타나게 됩니다.
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79. 로크웰경도 시험에서 2개의 이웃하는 누르개 자국의 중심간 거리는 누르개 자국 지름의 몇 배 이상이어야 하는가?

  1. 2.0배
  2. 2.5배
  3. 3.5배
  4. 4.0배
(정답률: 51%)
  • 로크웰경도 시험에서 누르개 자국 지름은 1.6mm이다. 이웃하는 누르개 자국의 중심간 거리가 최소한 4.0배 이상이어야 한다는 것은, 한 누르개 자국의 중심에서 다른 누르개 자국의 중심까지의 거리가 6.4mm 이상이어야 한다는 것을 의미한다. 이는 누르개 자국의 지름의 4.0배와 같다. 이는 누르개 자국이 서로 영향을 미치지 않도록 하기 위한 최소한의 거리이다.
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80. 비파괴 시험의 종류와 그에 따른 약호가 서로 틀린 것은?

  1. 초음파탐상시험 : UT
  2. 방사선투과시험 : RT
  3. 자분탐상시험 : MT
  4. 침투탐상시험 : LT
(정답률: 67%)
  • 침투탐상시험은 액체나 가스 상태의 불순물이나 결함을 검출하기 위해 표면에 액체를 침투시키고 그 위에 분말을 뿌려서 결함을 확인하는 방법이다. 따라서 약호는 LT이다. 초음파탐상시험은 초음파를 이용하여 물체 내부의 결함을 검출하는 방법으로 UT, 방사선투과시험은 X선이나 감마선을 이용하여 물체 내부의 결함을 검출하는 방법으로 RT, 자분탐상시험은 자석을 이용하여 물체 내부의 결함을 검출하는 방법으로 MT이다.
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