금속2

1.금속의 일반적인 특징
①상온에서 고체 형태 ※단,녹는점(-38.9℃)이 낮은 수은은 액체
②일정한 결정 구조를 지님
③각각의 고유한 색깔을 띔
④연성과 전성이 큼 (가공하기 쉬움)
※연성: 힘을 가할 때 길이가 늘어나는 성질
전성: 힘을 가할 때 넓게 펴지는 성질
⑤열과 전기가 잘 통함
⑥대부분 비중이 큼
※중금속 : 무거운 금속 ex)철, 구리, 납, 수은, 카드뮴, 크롬 등
경금속 : 가벼운 금속 ex)알루미늄, 마그네슘, 티탄 등
⑦녹는점이 대개 일정함
⑧전기 및 열전도도가 우수
⑨대부분 경도가 높음

2.금속의 개량
①합금 : 어느 하나의 금속에 하나 이상의 다른 금속이나 비금속을 녹여 넣어 만든 것
②합금을 하는 이유 : 순수한 금속은 대부분 연하기 때문에 사용 목적에 따라 합금을 함
ex)구리+아연= 황동
구리+주석= 청동
③합금의 일반적인 효과
▷강도와 경도가 커짐
▷순수한 금속보다 낮은 온도에서 녹음
▷높은 열에 견디고 부식이 덜됨
▷색깔이 아름다워짐
▷전기 저항이 커짐
▷녹였을 때 유동성이 좋아 주조가 잘 됨
④열처리
▷풀림 : 잘 휘어지지 않는 굵은 철사 등에 일정 온도를 가열한 후 공기 중이나 노에서
서서히 식히면 연하고 부드러워짐
▷담금질 : 탄소강이나 강철을 적절한 온도라 가열한 후 물, 기름 속에서 냉각시키면
더욱 단단하고 강해짐
▷뜨임 : 담금질한 강을 재가열한 후 공기 중에서 서서히 냉각시켜 메짐성을 없애 질긴
성질을 가지게 함

<금속의 종류에 따른 사용>
1.금속의 구분
①철금속 : 비철금속보다 강도, 경도, 인성이 우수하고, 열처리를 통해 쉽게 성질을 변화
시킬 수 있음 ex)탄소강, 합금강, 주철(철이 주성분)
②비철금속 : 철금속 재료보다 녹는점이 낮고, 열 및 전기 전도도 우수
ex)금, 은, 구리, 알루미늄, 망간 등
③비금속 : 금속이 아닌 재료 ex) 고무,나무, 종이, 플라스틱, 유리 등

2.탄소강
①철(Fe)에 탄소 (C)를 포함시킨 것
②특성 : 가공성이 좋고, 강도와 경도가 우수하나 녹이 슬기 쉬움
③종류 : 탄소 함유량에 따라 구분
▷저탄소강 : 강도가 약해 무르고 잘 늘어남 ex)철사, 철판 등
▷중탄소강 : 일반 기계 부품에 사용 ex)볼트, 너트, 기계 부품 등
▷고탄소강 : 강도가 크고 단단하며 잘 늘어나지 않음 ex) 드라이버, 줄 등

3.주철
①특성
▷탄소 함유량이 탄소강이나 합금강보다 많음
▷단단하지만 연성, 전성이 아주 작아 잘 쪼개짐
▷표면이 굳고 녹이 잘 슬지 않음
▷주물을 만드는 데 주로 사용 (주조성 우수)
②주물 : 목형을 모래에 묻었다가 빼낸 주형에 주철을 녹인 쇳물을 부어 제품을 만듬
▷용도 : 일반 기계의 부품과 몸체, 농기계의 몸체 등

※탄소 함유량
주철>고탄소강>저탄소강>순철
※열 전도도
은>구리>알루미늄>금>아연>철

4. 합금강
①탄소강의 성질을 보완하기 위하여 니켈, 크롬, 망간 등의 원소를 넣어 여러가지 성질
을 향상시킨 것
②탄소강에 비해 강도, 경도, 내열성, 내식성 등이 우수
③용도 : 주요 기계 부품, 드릴, 밀링 커터 등 공작 기계의 절삭 공구

5.구리와 그 합금
①구리
▷대표적인 비철금속 재료로 황동광을 제련하여 얻음
▷특성
▶고유의 아름다운 색을 갖고 있음
▶전성, 연성이 좋아 가공하기 쉬움
▶열, 전기의 전도율이 높음
▶녹이 잘 슬지 않음
▶주석, 아연 등과 합금하면 더욱 성질이 우수해짐
▷용도 : 전선,전기 제품의 부품, 물리·화학용 가구, 건축용 재료, 레저 용구 연결,
반도체 칩, 가스관, 기름관 등
②황동
▷구성 : 구리 + 아연
▷특성
▶연성과 전성이 좋아 가열하지 않고도 가공이 가능
▶색깔이 아름다움
▷용도 : 전기 부품, 가정 용품 및 기계 부품 등

③청동
▷구성 : 구리 + 주석
▷특성
▶녹이 잘 슬지 않음
▶황동보다 강하고 마멸이 덜됨
▶주조성이 좋음
▷용도 : 식기, 범종, 장식물, 회전 펌프의 날개, 밸브, 배의 스크류 및 일반 기계나
건설 기계 부품 재료 등

6.알루미늄과 그 합금
①알루미늄의 특성
▷은백색의 아름다운 금속
▷비중은 철의 약 ⅓ 배 정도
▷다른 금속에 비해 가벼움
▷공기나 물 속에서 잘 녹슬지 않음 (주방용구로 쓰임)
▷바닷물, 산, 알칼리 등에 약함
▷열 및 전기의 전도율이 좋음
▷전성과 연성이 좋아 가공하기 쉬움
▷단단하지 못함
②알루미늄 합금 : 순수한 알루미늄은 가볍지만 단단하지 못해 마그네슘, 구리, 규소,
아연 등과 합금하여 사용함
③주물용 알루미늄 합금
▷특성 : 가벼우며 강도가 큼
▷용도 : 비행기 몸체와 기관, 자동차 부품, 카메라, 측량기 및 레저 용구 등

<철이 만들어지는 과정>
철광석에서 강을 만들기까지는 일반적으로 제선→제강→압연 의 3단계로 구분할수 있다
①제선 : 용광로에 철광석, 석회석 및 코크스를 넣고 가열하여 철광석이 용해 및 환원
되어 선철이 되는 과정이다.
②제강 : 용융 상태의 선철과 철을 넣고 용해시킨 다음 불순물을 줄이는 처리를 하여 탄
소의 양을 줄여 강철로 만드는 과정이다.
③압연 : 제조된 강철을 가열 또는 상온 상태에서 롤로 압연하여 강판, 형강 등으로
가공하는 과정이다.