금속재료산업기사 필기 기출문제복원 (2015-05-31)

금속재료산업기사
(2015-05-31 기출문제)

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1과목: 금속재료

1. 금속에 관한 일반적 설명으로 틀린 것은?

  1. 순금속은 합금에 비해 경도가 높다.
  2. 강자성체 금속으로는 Fe, Co, Ni 등이 있다.
  3. 전성 및 연성이 좋고, 금속 고유의 광택을 갖는다.
  4. 수은을 제외한 금속은 상온에서 고체상태의 결정구조를 갖는다.
(정답률: 89%)
  • "순금속은 합금에 비해 경도가 높다."가 틀린 설명입니다. 순금속은 합금에 비해 경도가 낮습니다. 이는 합금이 여러 금속 원소를 혼합하여 만들어지기 때문에 결정구조가 복잡해지고 결정간에 이동이 어려워 경도가 높아지는 반면, 순금속은 단일 금속 원소로 이루어져 결정구조가 단순하고 결정간 이동이 쉬워 경도가 낮아지기 때문입니다.
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2. 고융점 금속의 특성에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 증기압이 높다.
  2. 융점이 높으므로 고온강도가 크다.
  3. W, Mo은 열팽창계수가 낮으나 열전도율과 탄성률이 높다.
  4. 내산화성은 적으나 습식부식에 대한 내식성은 특히 Ta, Nb에서 우수하다.
(정답률: 53%)
  • 답: "증기압이 높다."

    고융점 금속은 융점이 높아서 고온에서도 고체 상태를 유지할 수 있습니다. 또한, W, Mo과 같은 금속은 열팽창계수가 낮지만 열전도율과 탄성률이 높아서 고온에서도 안정적인 성질을 가집니다. 내산화성은 적지만 습식부식에 대한 내식성은 특히 Ta, Nb에서 우수합니다. 하지만 증기압이 높다는 것은 고융점 금속이 높은 온도에서 증기 상태로 변화하기 쉽다는 것을 의미합니다. 이는 고온에서 사용되는 재료로는 적합하지 않다는 것을 의미합니다.
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3. 항공기용, 우주 항공기 신소재 및 그 합금의 특성에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. TEC-3합금은 항공기용 날개 재료에 사용된다.
  2. 항공기 재료는 응력부식 균열이 발생하지 않아야 한다.
  3. 7175합금은 초초두랄루민(ESD)인 7075합금의 개량합금으로 항공기 재료로 사용된다.
  4. 항공기 재료로 비중이 3이하이고 용융온도 높은 Be을 첨가한 합금은 우주항공기 등에 사용된다.
(정답률: 65%)
  • "TEC-3합금은 항공기용 날개 재료에 사용된다."가 틀린 것이다. TEC-3합금은 우주 항공기용 신소재로 사용된다.
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4. 다음 Al합금에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 실루민 합금은 Al에 Si를 첨가한 합금으로 조직을 미세화하기 위해 개량처리를 한다.
  2. 하이드로날륨은 Al에 약 10%까지 Mg를 첨가한 것으로 내식성 및 연신성이 우수한 합금이다.
  3. 라우탈은 Al-Cu-Si계 합금으로 Si에 의해 주조성을 개선하고 Cu에 의해 피삭성을 좋게한 합금이다.
  4. Y합금은 Al-Cu-Zn-Sn계 합금으로 800℃에서 용체화처리 후 상온시효하여 기계적 성질을 개선한 합금이다.
(정답률: 71%)
  • Y합금은 Al-Cu-Zn-Sn계 합금으로 800℃에서 용체화처리 후 상온시효하여 기계적 성질을 개선한 합금이 맞는 설명이다. 따라서, 틀린 것은 없다.
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5. 전자기 재료에 사용되고 있는 Ni-Fe계 실용합금이 아닌 것은?

  1. 인바
  2. 엘린바
  3. 두랄루민
  4. 플래티나이트
(정답률: 82%)
  • 두랄루민은 Ni-Fe계 실용합금이 아닌 알루미늄 합금으로 구성되어 있기 때문입니다.
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6. 큰 진동 감쇠능을 가지므로 내진재, 방음재료 실용화되고 있는 형상기억 합금은?

  1. Cu계 합금
  2. Ti-Ni계 합금
  3. Cu-Zn-Si계 합금
  4. Cu-Zn-As계 합금
(정답률: 82%)
  • Ti-Ni계 합금은 큰 진동 감쇠능을 가지고 있기 때문에 내진재와 방음재료로 실용화되고 있습니다. 이는 합금 내부의 구조가 변화함에 따라 발생하는 열변형을 이용하여 진동을 감쇠시키는 특성 때문입니다. 따라서 Ti-Ni계 합금이 이 문제에 대한 해결책으로 주목받고 있습니다.
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7. 18-8스테인리스강의 조직으로 옳은 것은?

  1. 페라이트(ferrite)
  2. 펄라이트(pearlite)
  3. 시멘타이트(cementite)
  4. 오스테나이트(arstenite)
(정답률: 85%)
  • 18-8스테인리스강은 크롬과 니켈을 합금한 강으로, 오스테나이트 조직을 가지고 있다. 오스테나이트는 가장 안정적인 조직으로, 내식성과 인성이 우수하며 가공성도 좋다. 따라서 18-8스테인리스강은 오스테나이트 조직을 가지고 있어서 내식성과 인성이 우수하며 가공성도 좋다는 것이다.
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8. 마그네슘합금이 구조재로서의 특성으로 틀린 것은?

  1. 비강도가 커서 휴대용기기의 재료에 사용한다.
  2. 상온변형이 쉬워 굽힘, 휨 등의 제품에 사용한다.
  3. 실용금속 중에서 가장 가벼우며 비중이 약 1.74이다.
  4. 감쇠능(減衰能)이 주철보다 커서 소음방지 구조재로서 우수하다.
(정답률: 64%)
  • 마그네슘합금이 구조재로서의 특성으로 "상온변형이 쉬워 굽힘, 휨 등의 제품에 사용한다." 는 맞는 설명입니다. 이는 마그네슘합금이 상온에서도 비교적 쉽게 가공이 가능하다는 특성 때문입니다. 따라서 굽힘, 휨 등의 형태로 가공하여 사용하기 용이하며, 이는 구조재로서 매우 유용한 특성입니다.
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9. 20금(20K)의 순금 함유율은 약 몇 %인가?

  1. 65%
  2. 75%
  3. 83%
  4. 93%
(정답률: 74%)
  • 20K는 금의 순도를 나타내는 단위 중 하나이며, 20K의 순금 함유량은 83.3%입니다. 이는 24K(순금)을 100%로 보았을 때, 20K는 20/24로 계산되기 때문입니다. 따라서 20K의 순금 함유율은 83%입니다.
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10. Fe-C 상태도에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. δ-ferrite는 면심입방격자 금속이다.
  2. Ao는 순철의 자기 변태점이며, 온도는 약 723℃이다.
  3. A1는 시멘타이트의 자기 변태점이며, 온도는 약 768℃이다.
  4. 순철의 A3 변태점의 온도가 약 910℃이며, α ⇔ γ가 되는 점이다.
(정답률: 75%)
  • Fe-C 상태도는 철과 탄소의 비율에 따른 각 상태(α, γ, δ)의 존재 여부와 온도를 나타내는 그래프이다. 순철의 A3 변태점은 α 상태에서 γ 상태로 변하는 온도인데, 이 온도는 약 910℃이다. 따라서 정답은 "순철의 A3 변태점의 온도가 약 910℃이며, α ⇔ γ가 되는 점이다."이다. 다른 보기들은 틀린 설명이다.
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11. 고강도합금으로 사용하는 두랄루민에 적용된 강화 메카니즘은?

  1. 가공강화
  2. 시효강화
  3. 고용강화
  4. 입계강화
(정답률: 76%)
  • 두랄루민은 시효강화를 통해 강화되는 고강도 합금입니다. 시효강화는 합금 내부의 성분이 시간이 지나면서 변화하면서 강도를 높이는 강화 메커니즘입니다. 이 과정에서 합금 내부의 성분이 석출되어 결정화되고, 결정화된 성분들이 서로 겹쳐져서 결정화 경화체가 형성됩니다. 이렇게 형성된 결정화 경화체가 합금 내부에서 미세한 결함을 막아주고 강도를 높여줍니다. 따라서 두랄루민은 시효강화를 통해 높은 강도를 얻을 수 있습니다.
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12. 다이캐스팅용으로 쓰이는 아연합금의 원소에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. Al은 유동성을 개선한다.
  2. Cu는 입계부식을 억제한다.
  3. Li은 길이변화에 큰 영향을 준다.
  4. Mg을 일정향 이상 많게 하면 유동성이 개선되어 엷고 복잡한 형상주조에 우수하다.
(정답률: 67%)
  • "Li은 길이변화에 큰 영향을 준다."가 틀린 것이다. 다이캐스팅용으로 쓰이는 아연합금은 일반적으로 알루미늄, 구리, 아연, 망간 등의 원소가 함유되어 있다. 이 중에서도 Mg은 열팽창 계수가 작아 열처리 후 변형이 적어 형상 안정성이 높아지는 효과가 있으며, 또한 일정향 이상 많이 함유하면 유동성이 개선되어 엷고 복잡한 형상주조에 우수하다는 특징이 있다.
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13. 바이메탈(bimetal)과 비슷한 제조법으로 만드는 기능성 금속복합재료는?

  1. 클래드(clad)강판
  2. 표면처리강판
  3. 샌드위치강판
  4. 아연도금강판
(정답률: 73%)
  • 클래드 강판은 두 개 이상의 금속을 적층시켜 만든 금속복합재료로, 각각의 금속의 특성을 결합하여 더 높은 기능성을 가지게 됩니다. 예를 들어, 스테인리스 강판과 구리 강판을 적층시켜 만든 클래드 강판은 스테인리스 강판의 내식성과 구리 강판의 열전도성을 결합하여 높은 내식성과 열전도성을 가지게 됩니다. 이러한 이유로 클래드 강판은 화학공업, 식품공업, 에너지산업 등 다양한 산업에서 사용되고 있습니다.
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14. 7:3 황동에 2% Fe와 소량의 Sn, Al을 넣어 주조재와 가공재로 사용되는 합금은?

  1. 양백(nickel silver)
  2. 문쯔메탈(muntz metal)
  3. 길딩메탈(gilding metal)
  4. 두라나메탈(durana metal)
(정답률: 70%)
  • 황동에 첨가된 Fe와 Sn, Al은 합금의 강도와 경도를 향상시키는 역할을 합니다. 이 중에서도 두라나메탈은 Fe 함량이 2% 이하인 합금으로, 양백, 문쯔메탈, 길딩메탈과 함께 구리계 합금 중 하나입니다. 두라나메탈은 높은 인성과 내식성을 가지고 있어서 주로 가공재로 사용되며, 또한 화학적 안정성이 뛰어나서 의료기기나 식기류 등에도 사용됩니다. 따라서 황동에 Fe와 Sn, Al을 첨가하여 만들어진 합금이 두라나메탈인 것입니다.
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15. 베어링용 합금으로 사용되는 재료가 아닌 것은?

  1. 켈멧(kelmet)
  2. 루기메탈(lurgi metal)
  3. 배빗메탈(babbit metal)
  4. 네이벌 브라스(naval brass)
(정답률: 72%)
  • 네이벌 브라스는 베어링용 합금으로 사용되지 않습니다. 대신, 해양 분야에서 사용되는 구리 합금으로, 해양 환경에서의 내식성과 내구성이 뛰어나기 때문에 선박 부품 등에 사용됩니다.
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16. 주철의 성장 원인으로 틀린 것은?

  1. 페라이트 조직 중의 Si의 산화
  2. 펄라이트 조직중의 Fe3C 분해에 따른 흑연화
  3. 흑연이 미세화 되어서 조직이 치밀하여 부피가 팽창
  4. A1 변태의 반복과정에서 오는 체적변화에 기인하는 미세한 균열의 발생
(정답률: 50%)
  • 주철의 성장 원인으로 틀린 것은 "페라이트 조직 중의 Si의 산화"이다.

    주철의 성장 원인 중 하나인 "흑연이 미세화 되어서 조직이 치밀하여 부피가 팽창"은, A1 변태 온도 이하에서 주철이 냉각되면서 발생한다. 이때, 주철 내부의 펄라이트 조직 중 Fe3C가 분해되어 흑연이 형성되고, 이 흑연이 미세화되면서 조직이 치밀해지고 부피가 팽창하게 된다. 이러한 현상은 주철의 경도와 인성을 향상시키는데 기여한다.
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17. 탄소량에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 과공석강은 탄소량이 약 0.8~2.0% 이하인 강을 말한다.
  2. 강 내에 탄소가 2.0% 이상인 합금을 주강이하고 한다.
  3. 아공석강은 탄소량이 약 0.025~0.8% 이하인 강은 말한다.
  4. 강 내에 탄소가 약 4.3%인 것을 공정 주철이라고 한다.
(정답률: 78%)
  • "강 내에 탄소가 2.0% 이상인 합금을 주강이하고 한다."가 틀린 설명입니다.

    강은 탄소량이 2.0% 이하인 합금으로, 탄소량이 0.025~0.8%인 아공석강과 탄소량이 0.8~2.0% 이하인 과공석강으로 나뉩니다. 탄소량이 2.0% 이상인 합금은 주철이라고 부릅니다.
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18. 저융점 합금에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 이융합금, 가융합금이라고도 한다.
  2. 전기 퓨즈, 화재경보기 등에 사용된다.
  3. 약 700℃ 이하의 융점을 갖는 합금이다.
  4. Sn, Pb, Cd, Bi 등의 2원 또는 다원계의 공정 합금이다.
(정답률: 72%)
  • 저융점 합금은 약 700℃ 이하의 융점을 갖는 합금이다. 이융합금 또는 가융합금이라고도 불리며, 전기 퓨즈, 화재경보기 등에 사용된다. 이러한 합금은 Sn, Pb, Cd, Bi 등의 2원 또는 다원계의 공정 합금으로 구성되어 있다. 따라서, "약 700℃ 이하의 융점을 갖는 합금이 아니다."가 틀린 설명이다.
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19. 열간 가공(성형)용 공구강으로 금형 재료에 사용되는 강종은?

  1. SPS9
  2. SKH51
  3. STD61
  4. SNCM435
(정답률: 80%)
  • STD61은 열간 가공(성형)용 공구강으로서, 내열성과 내마모성이 뛰어나며 고온에서도 변형이 적은 특징을 가지고 있기 때문에 금형 제작에 적합한 강종이다. 따라서 금형 재료로 많이 사용된다. SPS9는 고장력 강재, SKH51은 고속도감각강재, SNCM435은 니크롬몰리브덴강재로 각각 다른 용도에 사용되는 강종이다.
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20. Si의 증가에 따라 Fe-C계에 미치는 영향으로 옳은 것은?

  1. 공정온도가 하강한다.
  2. 공성온도가 하강한다.
  3. 공정점이 고탄소측으로 이동한다.
  4. 오스테나이트에 대한 탄소 용해도가 감소한다.
(정답률: 55%)
  • Si의 증가는 Fe-C계에서 공정점을 고탄소측으로 이동시키는 영향을 미치며, 이는 오스테나이트에 대한 탄소 용해도를 감소시키는 원인이 된다. 따라서 "오스테나이트에 대한 탄소 용해도가 감소한다."가 옳은 답이다.
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2과목: 금속조직

21. 확산에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 확산속도가 큰 것일수록 활성화에너지가 크다.
  2. 입계는 입내에 비하여 결합이 많아 확산이 일어나기 쉽다.
  3. 온도가 낮을 때는 입계 확산과 입내 확산과의 차이가 크게 된다.
  4. 이원(二元) 이상의 합금에서 복합적인 상호 확산을 반응 확산이라 한다.
(정답률: 47%)
  • "확산속도가 큰 것일수록 활성화에너지가 크다."가 틀린 설명입니다. 확산속도는 입계에너지와 관련이 있으며, 활성화에너지와는 직접적인 연관성이 없습니다.

    확산속도가 큰 것일수록 입계에너지가 작아지기 때문에 입계를 넘어 확산이 일어나기 쉬워집니다. 따라서 "입계는 입내에 비하여 결합이 많아 확산이 일어나기 쉽다."는 맞는 설명입니다.

    또한, 온도가 낮을 때는 입계 확산과 입내 확산과의 차이가 커지기 때문에 "온도가 낮을 때는 입계 확산과 입내 확산과의 차이가 크게 된다."도 맞는 설명입니다.

    마지막으로, 이원 이상의 합금에서 복합적인 상호 확산을 반응 확산이라고 하는 것은 맞는 설명입니다.
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22. 새로운 상이 성장할 때의 계면 이동이 개개의 원자가 열적으로 활성화된 이동으로 일어나는 경우의 변태는?

  1. 무확산 변태
  2. 고속형 변태
  3. 확산형 변태
  4. 전단형 변태
(정답률: 81%)
  • 확산형 변태는 개개의 원자가 열적으로 활성화된 이동으로 일어나는 변태로, 상의 계면에서 원자들이 서로 다른 위치로 이동하면서 상이 성장하는 것을 의미합니다. 이러한 이동은 열에 의해 자발적으로 일어나며, 무작위적으로 일어나기 때문에 확산형 변태라고 부릅니다. 따라서, 이 문제에서는 확산형 변태가 정답입니다.
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23. 금속의 온도가 낮을 때 확산의 활성화 에너지 크기가 큰 순서에서 작은 순서로 나열된 것은?

  1. 입계확산＞표면확산＞격자확산
  2. 격자확산＞입계확산＞표면확산
  3. 입계확산＞격자확산＞표면확산
  4. 격자확산＞표면확산＞입계확산
(정답률: 67%)
  • 금속의 온도가 낮을 때는 원자들이 움직이는 데 필요한 에너지가 적기 때문에, 확산이 일어나기 위해서는 더 큰 에너지가 필요합니다. 따라서 활성화 에너지가 큰 순서대로 나열하면 됩니다.

    격자확산은 금속의 구조 내에서 원자가 자리를 옮기는 것으로, 매우 높은 활성화 에너지가 필요합니다. 입계확산은 금속의 결정 구조와 다른 구조를 가진 입계면에서 일어나며, 격자확산보다는 낮은 활성화 에너지가 필요합니다. 마지막으로 표면확산은 금속 표면에서 일어나며, 입계확산보다 더 낮은 활성화 에너지가 필요합니다.

    따라서 정답은 "격자확산＞입계확산＞표면확산" 입니다.
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24. 규칙-불규칙 변태의 일반적인 성질의 설명으로 틀린 것은?

  1. 규칙격자가 생기면 전도전자의 신란이 많아 전기전도도가 커진다.
  2. Ni3 Mn 합금의 경우 규칙상은 강자성이나, 불규칙상은 상자성을 갖는다.
  3. 큐리점에서 비얼의 증가는 단위 규칙도 때문이다.
  4. 규칙화가 진행되면 강도 및 경도가 증가한다.
(정답률: 49%)
  • "규칙격자가 생기면 전도전자의 신란이 많아 전기전도도가 커진다." 인 이유는 전자의 이동이 자유로워지기 때문이다. 규칙적인 격자 구조에서는 전자가 자유롭게 이동할 수 있는 경로가 많아지기 때문에 전기전도도가 증가한다.
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25. 응고시 체적 팽창이 발생하는 금속은?

  1. Sn
  2. Sb
  3. Pb
  4. Zn
(정답률: 51%)
  • 응고시 체적 팽창은 고체 상태에서 액체 상태로 변할 때 발생하는 현상입니다. 이는 일반적으로 고체의 밀도가 액체의 밀도보다 작기 때문에 발생합니다. 따라서, 응고시 체적 팽창이 발생하는 금속은 액체 상태에서 고체 상태로 변할 때 체적이 감소하는 금속인 "Sb"입니다. "Sn", "Pb", "Zn"은 액체 상태에서 고체 상태로 변할 때 체적이 감소하는 금속입니다.
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26. 탄소강의 오스테나이트(austenite)상의 결정 구조는?

  1. BCC
  2. BCT
  3. FCC
  4. HCP
(정답률: 70%)
  • 탄소강의 오스테나이트 상의 결정 구조는 FCC (Face-centered cubic)이다. 이는 탄소 원자가 철 원자의 격자 구조 내에 삽입되어 있기 때문이다. FCC 구조는 철 원자가 각 면의 중심에 위치하고, 각 면의 중심에는 또 다른 철 원자가 위치하는 구조로, 가장 밀도가 높은 구조 중 하나이다.
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27. 면심입방정에서 가장 조밀한 원자면은?

  1. (100)
  2. (110)
  3. (120)
  4. (111)
(정답률: 74%)
  • 면심입방정에서 가장 조밀한 원자면은 (111)이다. 이는 (111)면이 가장 밀도가 높은 쌍면체 구조를 가지기 때문이다. (100)면과 (110)면은 각각 정사각형과 직사각형 구조를 가지며, (120)면은 육각형 구조를 가지기 때문에 (111)면보다 덜 조밀하다.
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28. 용융금속을 냉각시킬 때 냉각속도와 열흐름의 방향 등의 조건을 적절히 선택하여 1개의 결정핵만 성장시켜 단결정(single crystal)을 생성하는 방법은?

  1. 밀러(Miller)법
  2. 브래그(Bragg)법
  3. 베가드(Vegard)법
  4. 브리즈만(Bridgeman)법
(정답률: 64%)
  • 브리즈만(Bridgeman)법은 용융금속을 냉각시키는 과정에서 냉각속도와 열흐름의 방향 등의 조건을 적절히 선택하여 1개의 결정핵만 성장시켜 단결정(single crystal)을 생성하는 방법이다. 이 방법은 용융금속을 고압 용기에 넣고, 용기를 느리게 회전시켜 결정성장 방향에 따라 냉각속도와 열흐름을 조절하여 결정핵을 하나만 성장시키는 것이 특징이다. 따라서 브리즈만법은 단결정을 만드는데 효과적인 방법으로 널리 사용되고 있다.
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29. 가공 변형이 전혀 없는 상태 즉, 완전 풀림 상태에서 금속 결정 내의 전위수는?

  1. 101~102/cm2
  2. 103~104/cm2
  3. 106~108/cm2
  4. 1011~1012/cm2
(정답률: 75%)
  • 가공 변형이 전혀 없는 상태에서는 결정 내부의 결함이나 불순물이 거의 없으므로 전위수가 매우 높게 나타납니다. 따라서 "106~108/cm2"가 정답입니다. 다른 보기들은 결함이나 불순물이 존재하는 경우에 해당하는 전위수 범위입니다.
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30. 회복(reccovery)에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 회복고정에 전기저항은 증가하고 경도는 감소한다.
  2. 회복의 과정에서 여러 성질의 변화는 반드시 동일한 경과를 보인다.
  3. 융점이 낮은 금속에서는 가공 후 실온에 방치하면 회복이 일어나지 않는다.
  4. 결정립의 모양이나 방향에는 변화를 일으키지 않고 물리, 기계적 성질만이 변화한다.
(정답률: 80%)
  • 정답은 "결정립의 모양이나 방향에는 변화를 일으키지 않고 물리, 기계적 성질만이 변화한다." 이다. 이유는 회복은 결정 구조의 변화 없이 결정 내부의 변형을 완화시키는 과정으로, 결정립의 모양이나 방향은 변화하지 않고, 전기저항은 증가하고 경도는 감소한다는 것을 의미한다. 따라서, 회복의 과정에서 여러 성질의 변화는 반드시 동일한 경과를 보이지 않을 수 있다. 융점이 낮은 금속에서는 가공 후 실온에 방치하면 회복이 일어나지 않는다는 것은 회복과정이 일어나기 위해서는 일정한 온도 이상이 필요하다는 것을 의미한다.
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31. 0.8%C 강이 오스테나이트에서 펄라이트로의 조직변화 과정을 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. 오스테나이트 입계에서 핵이 발생한다.
  2. 시멘타이트 주위에는 탄소 부족으로 페라이트가 형성된다.
  3. 시멘타이트와 페라이트가 교대로 생성, 성장하여 충상조직을 형성한다.
  4. 시멘타이트 양과 페라이트 양은 대력 1:1 비율로 형성된다.
(정답률: 72%)
  • "시멘타이트 양과 페라이트 양은 대력 1:1 비율로 형성된다."가 틀린 것이다. 오스테나이트에서 펄라이트로의 조직변화 과정에서 시멘타이트와 페라이트가 교대로 생성, 성장하여 충상조직을 형성하지만, 시멘타이트와 페라이트의 비율은 변화할 수 있다. 이는 냉각속도, 합금원소 등에 따라 달라질 수 있다.
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32. 임계전단응력 τ=F/Aㆍcosøcosλ로 표시된다. 이 식에서 슈미드(Schmid) 인자에 해당되는 것은?

  1. A
  2. F
  3. F/A
  4. cosøcosλ
(정답률: 76%)
  • 임계전단응력 식에서 슈미드 인자는 cosøcosλ이다. 이는 결정 구조와 결정 방향에 따라 결정의 강도와 변형 특성이 달라지기 때문에, 임계전단응력을 계산할 때 이를 고려해야 한다. 따라서 슈미드 인자는 결정의 구조와 방향에 따라 달라지는 인자로, 임계전단응력을 계산하는 데 중요한 역할을 한다.
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33. Fick의 제1법칙 식으로 옳은 것은? (단, D는 확산점수이다.)

(정답률: 83%)
  • 옳은 식은 "" 이다.

    이유는 Fick의 제1법칙은 다음과 같이 표현된다.

    Flux = -D * (dC/dx)

    여기서 Flux는 단위면적당 입자의 흐름량, D는 확산계수, dC/dx는 농도의 변화율을 나타낸다.

    따라서, 농도의 변화율이 크면 Flux도 커지게 되는데, 이는 물질이 농도가 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 이동하려는 경향을 나타낸다.

    그리고 농도의 변화율이 작을수록 Flux도 작아지게 되는데, 이는 물질의 이동이 더디게 일어난다는 것을 의미한다.

    따라서, ""가 옳은 식이다.
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34. Fe-C 평형 상태도에서 공정점의 자유도(F)는?

  1. 0
  2. 1
  3. 2
  4. 3
(정답률: 75%)
  • Fe-C 평형 상태도에서 공정점은 유일한 점이므로, 상태도 상의 모든 상태는 해당 공정점과 연결되어 있다. 따라서, 자유도는 0이다.
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35. 원자배열이 불규칙격자상태인 고용체를 높은 온도에서 서서히 냉각시키면 어느 온도에서 규칙격자의 상태로 변화한다 이때의 온도는?

  1. 공석온도
  2. 변태온도
  3. 전이온도
  4. 재결정온도
(정답률: 72%)
  • 고용체가 불규칙격자상태에서 규칙격자상태로 변화하는 온도를 전이온도라고 합니다. 이는 고용체 내부의 분자나 이온들이 서로 정렬되어 규칙적인 구조를 형성하기 시작하는 온도이기 때문입니다. 따라서 이 문제에서도 고용체가 규칙격자상태로 변화하는 온도를 전이온도라고 하고, 이를 찾는 것이 문제의 목적입니다.
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36. Gibb's의 3성분계의 그림에서 P조성 합금 중의 A성분의 양은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. A - F
  2. P - E
  3. P - F
  4. P - D
(정답률: 64%)
  • Gibb's의 3성분계에서 P조성 합금은 A, E, F 성분으로 이루어져 있습니다. 따라서 P - E가 정답입니다.
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37. 탄소강에서 탄소량의 증가에 따라 증가하는 성질은?

  1. 비중
  2. 전기저항
  3. 팽창계수
  4. 열전도도
(정답률: 70%)
  • 탄소강에서 탄소량의 증가에 따라 증가하는 성질은 전기저항입니다. 이는 탄소량이 증가함에 따라 결정 구조가 더욱 균일해지고 결정 간 거리가 줄어들어 전자의 이동이 어려워지기 때문입니다. 따라서 전기저항이 증가하게 됩니다.
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38. Fe-C 평형상태도에서 순철의 변태가 아닌 것은?

  1. A1 변태
  2. A2 변태
  3. A3 변태
  4. A4 변태
(정답률: 81%)
  • Fe-C 평형상태도에서 A1 변태는 철과 탄소의 혼합물이 고온에서 고체에서 액체로 변할 때 일어나는 변태이다. 따라서, Fe-C 평형상태도에서 순철의 변태가 아닌 것은 A1 변태이다. A2 변태는 고온에서 오스테나이트가 변성되어 페라이트와 시멘타이트로 분해되는 변태이고, A3 변태는 페라이트와 시멘타이트가 고온에서 다시 합쳐져 오스테나이트로 변하는 변태이다. A4 변태는 저온에서 오스테나이트가 변성되어 베인마르텐사이트나 마르텐사이트로 변하는 변태이다.
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39. Fe-C 평형상태도에서 a고용체 + Fe3C의 기계적 혼합물은?

  1. 페라이트(ferrite)
  2. 마텐자이트(martensite)
  3. 펄라이트(pearlite)
  4. 오스테나이트(austenite)
(정답률: 63%)
  • Fe-C 평형상태도에서 a고용체 + Fe3C의 기계적 혼합물은 펄라이트(pearlite)이다. 이는 Fe-C 평형상태도에서 a고용체와 Fe3C가 함께 존재하는 영역에서, 두 상이 교대로 나타나는 구조로서, 각각의 상이 교대로 나타나므로서 경도와 인성이 모두 우수한 구조를 가지게 된다. 따라서, 펄라이트는 강재의 중요한 구조 중 하나이다.
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40. 고용체 강화 합금에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 고용체가 형성되면 용질원자 근처에 응력장이 형성된다.
  2. 용매와 용질원자 사이의 원자크기가 비슷할 때 강화효과가 크다.
  3. 일반적으로 용마원자의 격자에 용질원자가 고용되면 순금속보다 강한 합금이 된다.
  4. 용질원자에 의한 응력장은 가동 전위의 응력장과 상호 작용을 하여 전위의 이동을 방해함으로써 강화된다.
(정답률: 52%)
  • "일반적으로 용마원자의 격자에 용질원자가 고용되면 순금속보다 강한 합금이 된다."가 틀린 설명입니다.

    용매와 용질원자 사이의 원자크기가 비슷할 때 강화효과가 크다는 이유는, 이러한 경우에는 용질원자가 격자 내에 고르게 분포되어 더욱 강한 응력장을 형성하기 때문입니다. 이에 따라 용질원자에 의한 응력장이 가동 전위의 이동을 방해하여 강화효과를 가져옵니다.
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3과목: 금속열처리

41. 0℃ 이하의 온도, 즉 Sub-zero 온도에서 냉각시키는 심냉처리의 목적으로 옳은 것은?

  1. 경화된 강의 잔류오스테나이트를 펄라이트화한다.
  2. 경화된 강의 잔류펄라이트를 시멘타이트화한다.
  3. 경화된 강의 잔류시멘타이트를 펄라이트화한다.
  4. 경화된 강의 잔류오스테나이트를 마텐자이트화한다.
(정답률: 82%)
  • Sub-zero 온도에서 냉각시키는 심냉처리의 목적은 경화된 강의 잔류오스테나이트를 마텐자이트화하여 강도와 경도를 높이는 것입니다.
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42. 탬퍼링 균열의 원인이 아닌 것은?

  1. 탬퍼링의 급속 가열
  2. 탈탄층이 있는 경우
  3. 탬퍼링 온도로부터 서냉
  4. 담금질이 끝나지 않은 상태의 것을 탬퍼링한 경우
(정답률: 81%)
  • 탬퍼링 온도로부터 서냉은 탬퍼링 과정에서 일어나는 것이 아니라, 오히려 탬퍼링을 방해하는 요인 중 하나입니다. 탬퍼링 온도에서 급격하게 냉각되면 강재 내부의 응력이 증가하고, 이로 인해 균열이 발생할 수 있습니다. 따라서 탬퍼링 과정에서는 온도를 천천히 낮추는 것이 중요합니다.
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43. 냉각제의 냉각효과를 지배하는 인자로 관련이 가장 적은 것은?

  1. 점성
  2. 비중
  3. 기화열
  4. 열전도도
(정답률: 65%)
  • 냉각제의 냉각효과는 냉각제의 열전도도, 기화열, 점성 등 여러 인자에 영향을 받지만, 비중은 그 중에서 가장 적은 영향을 미치는 인자입니다. 비중은 냉각제의 밀도를 나타내는데, 냉각제의 밀도가 높다고 해서 냉각효과가 높아지는 것은 아니기 때문입니다. 따라서 비중은 냉각효과를 지배하는 인자로는 관련이 가장 적습니다.
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44. 강의 열처리시 담금질형성을 향상시키는 원소로 가장 적합한 것은?

  1. S
  2. Pb
  3. Mn
  4. Zn
(정답률: 77%)
  • Mn은 담금질 형성을 향상시키는 원소 중 하나입니다. 이는 Mn이 철과 함께 합금을 이루어 담금질 형성을 촉진시키기 때문입니다. 또한 Mn은 합금 내부의 구조를 안정화시켜 합금의 강도와 내식성을 향상시키는 역할도 합니다. 따라서 Mn은 강의 열처리시 담금질형성을 향상시키는 원소로 가장 적합합니다.
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45. 공구강 및 합금강에서는 Cr과 공존하여 열처리성과 열처리 변형을 억제하는 합금 원소는?

  1. Al
  2. Mo
  3. S
  4. Cu
(정답률: 74%)
  • Mo는 공구강 및 합금강에서 Cr과 함께 사용되어 열처리성을 향상시키고 열처리 변형을 억제하는 합금 원소입니다. Mo는 높은 강도와 내식성을 가지고 있어 고온에서도 안정적인 성질을 보이며, 또한 높은 인성과 가공성을 가지고 있어 가공이 용이합니다. 따라서 Mo는 공구강 및 합금강에서 중요한 합금 원소 중 하나입니다.
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46. 철합금의 표면에 봉소를 확산시켜 붕소 화합물을 형성하는 침붕처리는 열충격 분위기에서 균열이 발생할 가능성이 높다. 이를 방지하기 위한 바람직한 화합물층은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. FeB+Fe2B의 복합층
  2. FeB+Fe3B의 복합층
  3. Fe3B의 단일층
  4. FeB+Fe2B의 단일층
(정답률: 38%)
  • 철합금의 표면에 봉소를 확산시켜 붕소 화합물을 형성하는 침붕처리에서는 화합물층이 너무 두껍지 않아야 하며, 단일층이 바람직하다. 따라서 FeB와 Fe2B의 단일층인 "FeB+Fe2B의 단일층"이 가장 바람직한 화합물층이다.
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47. 경호능과 질량효과(Mass effect)에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 임계냉각속도가 클수록 경화하기 쉽다.
  2. 정화의 깊이와 경도의 분포를 지배하는 성질을 경화능이라 한다.
  3. 강재의 크기에 따라 담금질효과가 달라지는 현상을 질량효과라 한다.
  4. 경화능이란 담금질경화하기 쉬운 정도 즉 마텐자이트 조직으로 얻기 쉬운 성질을 나타낸다.
(정답률: 48%)
  • "임계냉각속도가 클수록 경화하기 쉽다."는 틀린 설명입니다. 오히려 임계냉각속도가 낮을수록 경화하기 쉽습니다. 이유는 임계냉각속도가 낮을수록 물질 내부의 원자나 분자들이 느리게 움직이기 때문에 충분한 시간이 주어져 경화가 이루어지기 때문입니다.

    정답: "임계냉각속도가 클수록 경화하기 쉽다."
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48. 다음 열처리에서 가장 이상적인 담금질 방법으로 옳은 것은?

  1. Ar' 변태가 일어나는 구역은 급냉하고, Ar" 변태구역에서는 서냉한다.
  2. Ar' 변태가 일어나는 구역은 급냉하고, Ar" 변태구역에서는 급냉한다.
  3. Ar' 변태가 일어나는 구역은 서냉하고, Ar" 변태구역에서는 서냉한다.
  4. Ar' 변태가 일어나는 구역은 서냉하고, Ar" 변태구역에서는 급냉한다.
(정답률: 81%)
  • "Ar' 변태가 일어나는 구역은 급냉하고, Ar" 변태구역에서는 서냉한다."가 가장 이상적인 담금질 방법이다. 이유는 Ar' 변태가 일어나는 구역에서는 급냉하면서 빠르게 담금질을 해야 변태가 일어나지 않고 안정적인 구조를 유지할 수 있기 때문이다. 반면에 Ar" 변태구역에서는 서냉하면서 천천히 담금질을 해야 안정적인 구조를 유지할 수 있기 때문이다.
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49. 인성을 증가시킬 목적으로 A1 변태점 이하에서 처리하는 열처리 방법은?

  1. 풀림
  2. 뜨임
  3. 담금질
  4. 노멀라이징
(정답률: 70%)
  • 정답은 "뜨임"이다. A1 변태점 이하에서 열처리를 하면 조직의 결함을 제거하고 인성을 증가시키는데, 이를 뜨임이라고 한다. 다른 보기들은 각각 다른 열처리 방법을 나타내는데, 이 문제에서 요구하는 방법과는 관련이 없다.
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50. 가열로의 기초 필수 설비가 아닌 것은?

  1. 내화물
  2. 온도계
  3. 냉각장치
  4. 가열 장치
(정답률: 78%)
  • 냉각장치는 가열로의 기능과는 직접적인 연관이 없는 설비이기 때문에 기초 필수 설비가 아닙니다. 가열로는 물질을 가열하는 장치이므로 가열 장치와 온도계는 필수적인 설비이며, 내화물은 가열로 내부의 내화성을 보장하기 위한 필수적인 재료입니다.
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51. 냉각시의 A3 변태(Aγ3)를 설명한 것 중 옳은 것은?

  1. 723℃의 온도 범위에서 일어나는 변태이다.
  2. 910℃의 온도 범위에서 일어나는 변태이다.
  3. 순철에서는 δ상이 Y상으로 변태하는 온도이다.
  4. HCP에서 FCC로의 격자 변화가 일어나는 변태이다.
(정답률: 79%)
  • 910℃의 온도 범위에서 일어나는 변태이다. 이는 순철에서 FCC로의 격자 변화가 일어나는 변태이며, 이 온도 범위에서 FCC 구조를 갖는 감마상이 생성되기 때문이다.
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52. 가스침탄법에서 침탄품의 품질관리에 직접적으로 영향을 미치는 분위기(로기)관리는 가장 중요한 인자이다. 통상적으로 노 분위기를 관리하는 방법은?

  1. C분석
  2. CO분석
  3. CO2분석
  4. C3H8분석
(정답률: 59%)
  • CO2분석은 노 분위기를 관리하는 가장 효과적인 방법 중 하나이다. 이는 가스침탄법에서 발생하는 CO2의 농도가 높아질수록 침탄품의 품질이 높아지기 때문이다. 따라서 CO2분석을 통해 분위기를 조절하면 침탄품의 품질을 향상시킬 수 있다. C분석, CO분석, C3H8분석은 노 분위기와 직접적인 연관성이 없는 분석 방법이므로 정답이 아니다.
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53. Al 합금 주문의 질별 기호 중 ACIA-F에서 F가 의미하는 것은?

  1. 이널링한 것
  2. 가공경화한 것
  3. 용체화 처리한 것
  4. 제조한 그대로의 것
(정답률: 75%)
  • ACIA-F에서 F는 "제조한 그대로의 것"을 의미합니다. 이는 합금 주문이 제조된 후 추가적인 가공, 열처리, 혹은 기타 처리를 하지 않은 상태를 나타냅니다. 따라서 이널링, 가공경화, 용체화 처리 등의 처리가 없는 순수한 합금 주문을 의미합니다.
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54. 일처리 균열 발생 감소를 위한 설계상의 방법 중 잘못된 것은?

  1. 내면의 우각에 R을 준다.
  2. 응력 집중부를 만들어 준다.
  3. 두꺼운 단면과 엷은 단면은 분리시킨다.
  4. 살이 엷은 부분에 구멍이 집중되지 않도록 한다.
(정답률: 79%)
  • 응력 집중부를 만들어 준다는 것은 부재의 특정 부분에 응력이 집중되는 것을 방지하기 위해 부재의 형상을 변경하거나, 부재에 추가적인 구조물을 설치하여 응력을 분산시키는 것을 의미합니다. 따라서, 일처리 균열 발생 감소를 위한 설계상의 방법 중 잘못된 것은 "응력 집중부를 만들어 준다."가 아닌 다른 보기들입니다.
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55. 석출 경화형 구리 합금인 Cu-Be합금의 용체화 처리 방법으로 가장 적절한 것은?

  1. 가능한 한 최저온도 이하에서 처리한다.
  2. 가능한 한 최고온도를 초과하여 처리한다.
  3. 가능한 한 가장 늦은 속도로 담금질해야 한다.
  4. 가능한 한 용질 원자 Be이 충분히 용해 되도록 한다.
(정답률: 80%)
  • Cu-Be 합금은 석출 경화형 구리 합금으로, 용체화 처리를 통해 경화되는 과정에서 Be 원자가 Cu 행렬에 용해되어 강도와 경도를 증가시킨다. 따라서, 가능한 한 용질 원자 Be이 충분히 용해되도록 하는 것이 가장 적절한 방법이다. 최저온도 이하에서 처리하면 용질 원자가 충분히 용해되지 않을 수 있고, 최고온도를 초과하여 처리하면 과열로 인한 구조 변화가 발생할 수 있다. 또한, 가장 늦은 속도로 담금질하는 것은 경도와 강도를 증가시키는 데는 도움이 되지만, 용질 원자의 용해에는 영향을 미치지 않는다.
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56. 흑체로부터의 복사선 가운데 가시 광선만을 이용하는 온도계로 700℃ 이상에서 사용되는 것은?

  1. 저항온도계
  2. 광고온도계
  3. 열전온도계
  4. 방사온도계
(정답률: 79%)
  • 광선 온도계는 흑체로부터 방출되는 복사선을 측정하여 온도를 측정하는데, 이 중 가시 광선만을 이용하는 것이 광고온도계입니다. 따라서 700℃ 이상에서도 정확한 측정이 가능합니다. 저항온도계는 전기 저항의 변화를 이용하여 온도를 측정하고, 열전온도계는 열전효과를 이용하여 온도를 측정합니다. 방사온도계는 물체가 방출하는 복사선의 파장을 측정하여 온도를 측정합니다.
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57. 베이나이트 변태에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 베이나이트는 오스테나이트와 탄화물로 분해한다.
  2. 오스어닐링 처리를 하는 경우, 베이나이트가 생성된다.
  3. 저탄소강에서 상부와 하부 베이나이트는 탄소 농도에 따라서 변화한다.
  4. 0.7% 이상의 탄소강에서 상부와 베이나이트는 약 850℃를 경계로 구분이 된다.
(정답률: 63%)
  • 저탄소강에서 상부와 하부 베이나이트는 탄소 농도에 따라서 변화한다. 이는 탄소 농도가 높을수록 베이나이트가 더 많이 생성되기 때문이다.
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58. 강의 마텐자이트변태에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 마텐자이트 조직은 C가 고용된 고용체이다.
  2. 탄소강의 마텐자이트조직은 조밀육방격자이다.
  3. 냉각시 확산이 많이 일어날수록 마텐자이트 변태생성량이 많아진다.
  4. 마텐자이트 변태가 일어날 때 오래 유지 할수록 변태량이 많아지는 시간의 존 변태이다.
(정답률: 58%)
  • 마텐자이트 조직은 C가 고용된 고용체이다. 이는 탄소가 고체 철 내에 고용되어 마텐자이트 조직을 형성하는 것을 의미한다. 탄소의 고용량이 높을수록 마텐자이트 변태생성량이 많아지며, 냉각시 확산이 많이 일어날수록 변태생성량이 높아진다. 마텐자이트 변태가 일어날 때 오래 유지 할수록 변태량이 많아지는 시간의 존 변태이다.
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59. 강재를 담금질할 때 연속 냉각변태의 표시로 옳은 것은?

  1. CCT
  2. TAA
  3. ESA
  4. FRT
(정답률: 85%)
  • 강재를 담금질할 때 연속 냉각변태의 표시로는 CCT가 옳다. CCT는 Continuous Cooling Transformation의 약자로, 강재를 특정 온도에서 냉각하면서 변태가 일어나는 과정을 나타내는 그래프이다. 이 그래프는 강재의 화학조성과 미세조직에 따라 다르며, 강재의 담금질 조건을 결정하는 중요한 정보를 제공한다. TAA는 Time-Temperature-Austenitization의 약자로, 강재를 오스트나이트화할 때 필요한 시간과 온도를 나타내는 그래프이다. ESA는 Equilibrium Solidification Analysis의 약자로, 고체와 액체의 상태가 평형에 도달했을 때의 조성과 미세조직을 나타내는 그래프이다. FRT는 Freezing Range Transformation의 약자로, 액체 상태에서 고체 상태로 변태가 일어나는 온도 범위를 나타내는 그래프이다.
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60. 분위기로에서 일반적으로 사용되는 중성 분위기 가스는?

  1. F
  2. O2
  3. Cl
  4. N2
(정답률: 72%)
  • 중성 분위기는 화학 반응에서 전자를 받거나 전자를 주지 않는 분자가 존재하는 분위기를 말합니다. 이러한 분자들은 반응에 참여하지 않으므로 중성 분위기를 유지할 수 있습니다. 이 중에서도 대기 중에서 가장 많은 분자는 질소 분자(N2)입니다. 따라서 정답은 "N2"입니다.
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4과목: 재료시험

61. 쇼어 경도 시험할 때의 유의사항으로 틀린 것은?

  1. 시험은 안정된 위치에서 실시한다.
  2. 다이아몬드선단의 마모여부를 점검한다.
  3. 시험편에 디름 등이 묻지 않도록 해야 한다.
  4. 고무와 같은 탄성률의 차이가 큰 재료를 선택하여 시험한다.
(정답률: 83%)
  • 고무와 같은 탄성률의 차이가 큰 재료를 선택하여 시험하는 이유는, 경도 시험은 재료의 경도를 측정하는 것이 목적이기 때문에, 경도계의 작동 원리상, 시편과 경도계 사이에 존재하는 공기의 압축이나 시편의 탄성 변형 등이 경도 측정값에 영향을 미칠 수 있기 때문입니다. 따라서, 고무와 같이 탄성률이 작은 재료를 시험하면, 시편의 탄성 변형이 크게 일어나므로 경도 측정값이 왜곡될 가능성이 높아집니다. 이에 반해, 탄성률이 큰 재료를 시험하면, 시편의 탄성 변형이 작아져 경도 측정값이 더욱 정확해집니다.
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62. 정량 조직검사인 ASTM 결정입도 측정법에서 각 시야에서의 입도변호인 a와 각 입도변호에 따른 시야수 b가 다른 표와 같이 나타났을 때 ASTM 입도번호(Nm)는?

  1. 5.1
  2. 6.8
  3. 7.5
  4. 8.0
(정답률: 54%)
  • ASTM 결정입도 측정법에서 입도번호(Nm)는 다음과 같이 계산된다.

    Nm = -log2(d)

    여기서 d는 입도변호 a와 시야수 b에 따른 입도변호에 대한 보정값을 곱한 값으로 계산된다.

    d = a x b

    따라서, 각 시야에서의 입도변호 a와 각 입도변호에 따른 시야수 b를 곱한 값을 구하고, 이를 보정값으로 사용하여 d를 계산한다. 그리고 이 d값을 이용하여 Nm을 계산하면 된다.

    위의 표에서 a와 b를 곱한 값을 계산하면 다음과 같다.

    - 시야 1: 0.5 x 1 = 0.5
    - 시야 2: 1 x 1 = 1
    - 시야 3: 2 x 1 = 2
    - 시야 4: 4 x 1 = 4
    - 시야 5: 8 x 1 = 8
    - 시야 6: 16 x 1 = 16
    - 시야 7: 32 x 1 = 32
    - 시야 8: 64 x 1 = 64

    이제 이 값을 보정값으로 사용하여 d를 계산하면 다음과 같다.

    - 시야 1: 0.5 x 0.5 = 0.25
    - 시야 2: 1 x 1 = 1
    - 시야 3: 2 x 2 = 4
    - 시야 4: 4 x 4 = 16
    - 시야 5: 8 x 8 = 64
    - 시야 6: 16 x 16 = 256
    - 시야 7: 32 x 32 = 1024
    - 시야 8: 64 x 64 = 4096

    마지막으로, 이 d값을 이용하여 Nm을 계산하면 다음과 같다.

    - 시야 1: Nm = -log2(0.25) = 2
    - 시야 2: Nm = -log2(1) = 0
    - 시야 3: Nm = -log2(4) = -2
    - 시야 4: Nm = -log2(16) = -4
    - 시야 5: Nm = -log2(64) = -6
    - 시야 6: Nm = -log2(256) = -8
    - 시야 7: Nm = -log2(1024) = -10
    - 시야 8: Nm = -log2(4096) = -12

    따라서, Nm이 6.8인 경우는 없으므로 정답은 "6.8"이 아니라 "5.1"이다.
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63. 밀폐된 용기의 누설검사로써 검사할 부분을 용액 중에 담근 후 공기, 질소 또는 헬륨가스 등을 통과시켜 누설부위에서 기포가 나타나게 하여 검사하는 방법은?

  1. 버블법
  2. 자기포화법
  3. 습식현상법
  4. 설퍼프린트법
(정답률: 82%)
  • 버블법은 용기의 누설부위에서 기포가 나타나는 것을 확인하여 누설을 검사하는 방법이다. 이 방법은 용액을 용기에 담은 후 공기, 질소 또는 헬륨가스 등을 통과시켜 누설부위에서 기포가 나타나게 하여 검사한다. 이러한 기포는 누설부위에서 나오는 공기가 용액에 의해 형성된 것으로, 이를 확인하여 누설을 파악할 수 있다. 따라서 이 방법은 간단하면서도 효과적인 누설검사 방법으로 널리 사용된다.
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64. 구리판, 알루미늄판 등 연성을 알기 위한 시험방법으로 커핑시험(cupping test)이라고도 불리는 시험방법은?

  1. 경도시험
  2. 압축시험
  3. 에릭슨시험
  4. 비틀림시험
(정답률: 81%)
  • 커핑시험은 금속 시편의 연성을 측정하기 위해 시행되는 시험으로, 시편의 중앙에 구멍을 뚫고 그 주변을 둥근 도구로 압축하여 시편의 연성을 측정합니다. 이 시험 방법은 에릭슨시험으로도 불리며, 금속 시편의 연성을 측정하는 가장 일반적인 방법 중 하나입니다.
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65. 강재에 함유된 비금속 개재물 중 황화물계 개재물의 분류에 해당되는 것은?

  1. 그룹 A
  2. 그룹 B
  3. 그룹 C
  4. 그룹 D
(정답률: 80%)
  • 정답은 "그룹 A"입니다. 황화물계 개재물은 비금속인 황과 금속이 결합하여 만들어진 강재로, 그룹 A에 해당됩니다. 그룹 A는 황, 인, 산소 등의 비금속 개재물이 함유된 강재를 분류하는 그룹입니다.
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66. 연강 시험편을 암슬러형 비틀림 시험에서 시험하는 경우 도오크(torque)의 비틀림 각도가 갑자기 증가하는 점은?

  1. 파단점
  2. 최대한중점
  3. 항복점
  4. 비례한계정
(정답률: 66%)
  • 연강 시험편을 암슬러형 비틀림 시험에서 시험하는 경우, 도오크(torque)가 증가하면서 시험편이 비틀리게 됩니다. 이때 도오크가 일정 수준 이상 증가하면, 시험편의 물성이 변화하여 비틀림 각도가 갑자기 증가하는데, 이를 항복점이라고 합니다. 항복점은 시험편의 탄성 한계를 넘어서는 지점으로, 이후에는 시험편이 비탄성적으로 변형됩니다. 따라서 항복점은 시험편의 물성을 파악하는 중요한 지점입니다.
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67. 미국 ASTM에서 추천한 봉재의 압축시편 규격이 아닌 것은? (단, h : 높이, d : 직경이다.)

  1. 단주시험편 : h=0.9d
  2. 판주시험편 : h=2d
  3. 중주시험편 h=3d
  4. 장주시험편 : h=10d
(정답률: 74%)
  • 판주시험편은 압축하면서 발생하는 굽힘력을 최소화하기 위해 높이를 직경의 2배로 설정한 것이다. 이에 비해 단주시험편은 높이가 직경의 0.9배로 작아져서 굽힘력이 증가하고, 중주시험편과 장주시험편은 높이가 더 크기 때문에 더 많은 굽힘력이 발생한다. 따라서 압축시편 규격에서는 판주시험편이 가장 적합하다고 판단된다.
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68. 와류탐상검사의 특징을 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. 도체에 적용된다.
  2. 고온 부위의 시험체에 탐상이 가능하다.
  3. 시험체에 비접촉으로 탐상이 가능하다.
  4. 시험체의 내부에 있는 결함검출을 대상으로 한다.
(정답률: 71%)
  • "시험체의 내부에 있는 결함검출을 대상으로 한다."가 틀린 것이다. 와류탐상검사는 시험체의 표면 결함을 검출하는 데에 주로 사용되며, 시험체의 내부 결함 검출에는 다른 비파괴검사 기술이 사용된다.
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69. 압축시험의 응력과 변형률 관계에서, m＜1 곡선에 해당되는 재료는?

  1. 강
  2. 고무
  3. 황동
  4. 콘크리트
(정답률: 73%)
  • 압축시험에서 응력과 변형률 관계를 나타내는 그래프에서 m은 재료의 탄성을 나타내는 지수입니다. m＜1인 곡선에 해당하는 재료는 탄성이 큰 재료로, 압축력을 가해도 변형률이 작게 일어납니다. 이러한 특성을 가진 재료 중에서 가장 대표적인 것이 고무입니다. 고무는 탄성이 매우 높아서 압축력을 가해도 변형률이 작게 일어나며, 원래의 형태로 복귀하는 능력이 뛰어나기 때문에 탄성체로 분류됩니다. 따라서, 정답은 "고무"입니다.
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70. 재료표면의 변형에 따라 저항력을 구치로 나타내는 값으로서 재료의 단단한 정도를 파악하고자 시험하는 것은?

  1. 경도
  2. 인성
  3. 충격값
  4. 마모율
(정답률: 83%)
  • 재료의 경도는 재료 표면의 변형에 따라 구치로 나타내는 값으로, 재료의 단단한 정도를 파악하는 시험 방법입니다. 따라서 이 문제에서 정답은 "경도"입니다. 인성은 재료가 얼마나 굴곡하거나 변형에 대해 저항할 수 있는지를 나타내는 것이고, 충격값은 재료가 충격에 얼마나 잘 견디는지를 나타내는 것입니다. 마모율은 재료가 마모되는 정도를 나타내는 것입니다.
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71. 금속을 현미경 조직 검사하는 주목적으로 옳은 것은?

  1. 입계면의 강도 조사
  2. 금속 입자의 크기 조사
  3. 원소의 배열상태 조사
  4. 조성, 성분 및 중량 조사
(정답률: 56%)
  • 금속 입자의 크기 조사는 현미경을 이용하여 금속 입자의 크기를 측정하는 것으로, 금속의 물리적 특성을 파악하는 데 중요한 역할을 합니다. 이는 금속의 강도, 경도, 연성 등과 관련이 있으며, 제조 과정에서의 문제점을 파악하고 개선하는 데 도움을 줍니다. 따라서 금속을 현미경 조직 검사하는 주목적으로는 금속 입자의 크기 조사가 옳은 것입니다.
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72. KS B 0809에서 정한 충격 시험편의 나비는 10mm이다. 그러나 재료의 사정에 의해 표준치수의 시험편 채취가 불가능한 경우 나비의 축소사이즈에 해당되지 않는 것은?

  1. 1.5mm
  2. 2.5mm
  3. 5.0mm
  4. 7.5mm
(정답률: 52%)
  • KS B 0809에서 정한 충격 시험편의 나비는 10mm이다. 따라서, 2.5mm, 5.0mm, 7.5mm는 모두 축소된 크기에 해당한다. 하지만 1.5mm는 축소된 크기가 아니라 더 작은 크기이기 때문에 해당되지 않는다.
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73. 인장시험에 사용하는 용어와 이에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 평행부 : 시험편의 중앙부에서 동일 단면을 갖는 부분
  2. 물림부 : 시험편의 끝부분으로서 시험기의 물림장치에 물려지는 부분
  3. 정형시험편 : 시험편의 평행부 단면적에 관계없이 각 부분의 모양, 치수가 일정하게 정해진 시험편
  4. 어깨부의 반지름 : 물림부의 응력을 균일하게 분산사키기 위하여 물림부와 평행부 사이에 만든 원호부분의 지름
(정답률: 72%)
  • 정답: "어깨부의 반지름 : 물림부의 응력을 균일하게 분산사키기 위하여 물림부와 평행부 사이에 만든 원호부분의 지름"

    설명: 어깨부의 반지름은 물림부와 평행부 사이에 만든 원호부분의 지름이 아니라, 원호부분의 반지름을 말합니다. 이는 물림부의 응력을 균일하게 분산시키기 위한 것으로, 물림부와 평행부 사이에 만들어진 곡률 부분입니다. 이를 통해 시험편의 끝부분에서의 응력 집중을 방지하고, 정확한 시험결과를 얻을 수 있습니다.
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74. 굽힘 시험에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 시험편에 힘이 가하여지는 쪽의 응력은 인장력이 된다.
  2. 시험편의 양 끝 부분을 측정하여 크리프선도를 결정할 수 있다.
  3. 주철의 굽힙 시험에서 응력은 보통 과단계수로서 그 크기를 정한다.
  4. 재료의 압축에 대한 항압력 시험과 균열유무를 시험하는 궁곡 저항 시험으로 분류된다.
(정답률: 28%)
  • 주철의 굽힘 시험에서 응력은 보통 과단계수로서 그 크기를 정한다. 이는 굽힘 시험에서 시험편의 상부와 하부에 인장력과 압축력이 작용하게 되는데, 이 중에서 인장력이 더 크게 작용하므로 인장응력을 과단계수로서 측정하게 된다.
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75. 일정한 온도에서 일정한 하중을 장시간 유지하면 변형이 증가되는 현상은?

  1. 소성 현상
  2. 탄성 현상
  3. 피로 현상
  4. 크리이프 현상
(정답률: 69%)
  • 크리이프 현상은 일정한 온도에서 일정한 하중을 장시간 유지하면 변형이 증가되는 현상입니다. 이는 재료 내부의 결함이나 결합력의 약화로 인해 발생하며, 재료의 내구성을 감소시키는 원인이 됩니다. 따라서 크리이프 현상은 재료의 열처리나 강도 향상 등의 대책이 필요합니다.
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76. 방사선투과시험에서 투과 사진을 식별하기 위하여 사진에 글자나 기호를 새겨 넣는데 사용하는 것은?

  1. 계조계
  2. 필름마커
  3. 농도계
  4. 투과도계
(정답률: 79%)
  • 방사선투과시험에서는 투과 사진을 식별하기 위해 글자나 기호를 새겨 넣는데, 이를 위해 필름마커를 사용합니다. 필름마커는 방사선에도 강한 잉크로 만들어져 있어서 방사선이 투과되어도 사진에 남아있어 식별에 용이합니다. 따라서 필름마커가 방사선투과시험에서 투과 사진을 식별하기 위해 사용되는 것입니다.
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77. 마모 시험의 결과에 영향을 미치는 요인이 아닌 것은?

  1. 윤활제 사용 유무
  2. 표면 다듬질 정도
  3. 상태 금속의 굵기
  4. 상태 금속의 성질
(정답률: 76%)
  • 마모 시험은 물질의 내구성을 측정하는 시험이며, 이 때 영향을 미치는 요인들은 윤활제 사용 유무, 표면 다듬질 정도, 상태 금속의 성질 등이 있습니다. 하지만 상태 금속의 굵기는 마모 시험의 결과에 영향을 미치지 않습니다. 이는 상태 금속의 굵기가 마모 시험에서 중요한 역할을 하지 않기 때문입니다.
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78. 그라인더 불꽃 검사법에서 특수강의 불꽃운 함유한 특수원소의 종류에 따라 변화하는데, 이들 특수원소 중 탄소 파열을 지지하는 원소는?

  1. Mn
  2. Cr
  3. Ni
  4. V
(정답률: 42%)
  • 그라인더 불꽃 검사법에서 탄소 파열을 지지하는 원소는 주로 크롬(Cr)과 니켈(Ni)입니다. 그러나 크롬은 불꽃색이 녹색으로 나타나는 경우가 많아서 구분하기 어려울 수 있습니다. 따라서, 니켈(Ni)이 탄소 파열을 지지하는 원소로 가장 많이 사용됩니다. 따라서, 정답은 "Ni"입니다.
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79. 안전점검의 추진 4단계 순서로 옳은 것은?

  1. 실태 파악→결함 발견→대책 결정→대책 실시
  2. 실태 파악→대책 결정→대책 실시→결함 발견
  3. 결함 발견→대책 실시→대책 결정→실태 파악
  4. 결함 발견→실태 파악→대책 결정→대책 실시
(정답률: 55%)
  • 안전점검의 추진 4단계 순서는 "실태 파악→결함 발견→대책 결정→대책 실시" 이다. 이유는 먼저 실태 파악을 통해 현재 상황을 파악하고, 그 다음에 결함 발견을 통해 문제점을 찾아내고, 그 문제점에 대한 대책을 결정한 후에 대책을 실시하여 문제를 해결하기 때문이다. 따라서, 이 순서를 지키지 않으면 문제를 해결하는 데 있어서 효과적이지 않을 수 있다.
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80. 파열 조직율 5% 피크랄로 에칭한 후 200~500배로 검경하였을 때 페라이트가 철의 벽개면에 석축하여 여러 가지 방향으로 층상을 이루고 있는 조직은?

  1. 시멘타이트 조직
  2. 마텐자이트 조직
  3. 오스테나이트 조직
  4. 비트만스테텐 조직
(정답률: 67%)
  • 파열 조직율이 5%인 경우, 페라이트가 철의 벽개면에 석축하여 층상을 이루는 것은 일반적인 현상입니다. 그러나 비트만스테텐 조직은 페라이트와 비트마트릭스가 균등하게 분포되어 있으며, 비트마트릭스에 스테인리스강과 비슷한 성질을 가진 비트만스테텐이 함유되어 있는 조직입니다. 따라서, 이러한 특징으로 인해 비트만스테텐 조직을 구분할 수 있습니다.
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