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1. 소재
철 - Iron
원소기호 Fe, 원자번호 26, 원자량 55.85 융점 1539℃, 비중 7.86으로 일반적으로 우리가 철로 부르는 모든 것은 금속원소로서의 철에 탄소가 첨가된 합금이다. 주철, 연철, 강등으로 구별된다.
탄소 - Carbon
원소기호 C, 원자번호 6, 원자량 12,000 동소체로서 다이아몬드, 흑연, 비정질 탄소의 3종류가 있다.
납 - Lead
청백색의 유연한 동축정계의 결정이다. 비중 34, 융점 327℃, 비점 1750℃, 경도 HB 4~6, 인장강도는 12~22Mpa, 신장 40~50%, 결정구조는 면심입방격자이고 공업용 금속중에 비중이 가장 높고 융점이 낮으며 가소성이 풍부하다. 공기,물,해수, 토양중에서 대단히 안정할 뿐만 아니라 여러 가지 화학약품에 대해서도 강한 내식성을 갖고 있다. 일반적인 안정화가 요구되는 파텐팅에 납을 이용한다.
아연 - Zinc
청회색 광택이 나는 백금 금속 또는 회색의 분말로서 원소기호 Zn, 원자번호 30,원자량 65.38, 비중 7.142, 융점419℃, 비점 907℃.
상온에서는 무르지만 100℃~150℃에서 연성이 증가하고 200~300℃에서는 다시 물러진다. 보통의 아연은 상온 또는 습한 공기 중에서 물과 이산화탄소의 작용으로 표면만 산화되어 염기성 탄산아연의 치밀하고 얇은 회백색 피막이 생기며 이것에 의해 내부가 보호된다. 공기중에서는 아연의 순도가 높을수록 내식성이 좋아진다.
위의 특성 때문에 아연도금이 저렴한 비용으로 높은 경제성에 의거 활용도가 높다.
알루미늄 - Aluminum
원소기호 Al, 원자번호 13, 원자량 26.98, 비중 2.7, 융점660℃
대기중에 치밀한 산화피막이 생기기 때문에 우수한 내식성을 갖는다.
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| ■ 아연도금과 도장의 방식효과의 비교 |
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| 2.강의 종류
탄소강 - Carbon Steel
약 2%이하의 탄소와 Mn,Si등의 탄산용 원소 P,S 등의 불순물 원소를 함유하고 그 특성이 C와 Mn에 의해서 결정되는 강을 말한다. 탄소강의 기계적 성질은 탄소함유량의 영향을 강하게 받아 탄소량의 증가와 함께 강도는 증가하지만 연성, 인성은 감소한다.
림드강 - Rimmed Steel
정련이 끝난 용강을 Mn으로 약간 탈산한 채 응고시킨 강을 말한다. 응고시에 용강중의 산소와 탄소가 반응하여 Co가스의 기포가 다수 발생한다. 이 기포의 부상작용에 의해 최초에 응고하는 강과 표면부에 탄소량이 낮고 순도가 높은 외층이 생성한다. 그리고 강괴내부에 불순물량이 높고 비금속 개재물을 많이 함유하게 된다. 림드강은 킬드강에 비해 수율이 높고 경제적이고 가공성이 좋고 표면층 결함이 비교적 작지만 최근 발전된 연속주조법에 의해 킬드강 또는 세미 킬드강으로 대체되고 있는 실정이다.
킬드강 - Killed Steel (진정강)
Si나 Al 등을 첨가시켜 충분히 탈산하고 응고시킨 강을 말한다.
림드강에 비해 실수율이 좋지 않지만 불순물이나 편석이 적으므로 품질이 우수하다. 현재 사용되는 기계 구조용강, 공구강, 단강품, 선재 등 신뢰성이 요구되고 열처리를 실시해서 사용되는 강은 대부분 킬드강이다.
연강 선재 - Low carbon steel wire rods, Soft steel wire rods
엄밀한 탄소량은 정해져 있지 않지만 대체로 0.1~0.25%의 C의 탄소강 선재를 말한다. 주로 철선, 못, 외장용 아연도금 철선 등에 쓰이고 있다.
경강 선재 - High carbon steel wire rods
통상적으로 탄소량이 0.25%이상이 되는 탄소강을 말하고 양질의 고탄소강(C: 0.60~0.90%)을 피아노 선재(Piano wire rods)라고 한다. 경화능이 우수하다. 주로 경강선 오일 템퍼선, 아연도 강연선, 와이어 로프 등에 쓰이고 있다.
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3. 일반적인 용융아연도금 절선의 제조공 |
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3-1 탈스켈링 pickling & 피막 coating
열처리공정을 거친 선재의 표면에는 산화피막이 형성되고 있다. 이는 그 뒤의 신선공정 또는 도금 공정에는 아주 유해한 것으로 반드시 제거해야 한다. 제거법으로는 1. 화학적 제거 2. 기계적 제거로 나눌 수 있다.
화학적 제거방법으로는 염산과 황산에 의한 산세법을 들 수 있는데 이는 단순히 염산조나 황산조 안에 침적시켜 산화피막을 제거하는 방법이다. 이 산세법은 폐액처리와 공해문제가 대두되는 단점이 있다. 기계적 제거 방법으로는 롤사이를 굽히면서 통과시키는 바스밴딩법과 경질의 미립 투사물을 고속으로 투사하는 쇼트블라스트법, 경질의 지립을 압착공기로 가속해서 투사하는 에어블라스팅법이 있다. 이런 탈스켈링 공정을 거치면 반드시 피막공정이 실시되어야 한다. 피막의 종류는 여러가지 있지만 주로 고탄소강에는 인산염 피막을 쓰고 물리적 방법은 석회피막 또는 보락스 피막을 쓴다.
3-2 신선(일반가공)Drawing
일반가공은 선재를 원추사의 다이스에 통과시켜서 다이스출구의 단면형상과 동일한 단면을 갖는 봉 또는 선으로 마무리하는 공법이다. 일반적으로 냉각 인발이 많고 선재의 인발을 신선이라고 칭한다. 신선에는 다이스, 윤활제, 신선기 등으로 구분할 수 있고 각각의 특성에 적합하게 스케쥴을 짜서 작업을 진행해야 한다.
신성공정의 인발력을 좌우하는 인자로는 단면감소율, 다이스 각 다이스 면 압과 역장력 마찰과 윤활이 주요한 인자이다.
3-3. 아연도금 - Zinc plating, galvanizing
아연도금은 아연자체의 특성에 의해서 철강의 녹방지력에 뛰어나며 코스트도 싸기 때문에 널리 사용하고 있다. 주로 전기도금, 용융도금,세라다이징 등의 방법을 사용한다.
3-4. 용융도금 - Hot dipping, Hot plating
용융된 금속 안에 피 도금 금속을 침적시켜 도금하는 방법으로 용융아연도금(galvanizing)주석도금, 알루미늄 도금 등이 있다.
아연도금은 우수한 방식성을 나타내고 염가이기 때문에 가장 널리 사용되고 있다. Al은 Zn에 비해 용융온도가 높고 산소와의 반응성도 강하기 때문에 비효율적이지만 내식성, 내고온산화성에 대한 효과가 크다.
3-5. 용융 아연도금 -hot dip galvanizing
용융아연도금은 우수한 방식성과 염가로 인한 경제성 때문에 건설물 또는 방식이 필요로 하는 모든 부분에 가장 적합한 방법이다. 아연 고유의 특성인 염기성인 탄산 아연 피막을 생성하고 표준전위가 일반 강재보다 낮아서 손상된 도금 제품에 있어서 철소지가 일부 노출이 되어도 주변의 아연이 노출 부위를 덮어서 보호를 하는데 이 작용은 일반적으로 대기중에서 약 2mm정도를 보호할 수 있다.
아연도금은 여러 부식요인에 의해서 수명이 단축될 수 있다.
아황산가스, 산화, 온도, 염분, 습기와의 접촉 시간에 의해 그 수명이 달라지지만 동일한 환경에서는 실내가 실외보다 3~5배 저온의 내용년수를 기대할 수 있고 아연부착량의 정도에 따라서 사용년수가 길어진다.
가끔 소비자의 요구에 의해 염수분무시험을 의뢰받게 되는데 이러한 경우는 가혹적인 부식인자를 접하게 하므로 실질적인 사용년수를 알기에는 약간의 어려운 점이 있다. 염수분무시험은 보통 아연도금 강판 같은 경우에 많이 쓰이고 CASS시험 등으로 분류할 수 있다.
3-6. 파텐팅 (Patenting)
파텐팅은 선재를 A, Acm점 이상의 온도역으로 가열하고 급냉해 솔바이트조직을 얻는 것을 목적으로 하고 있다. 냉각매체로 납을 이용하는 납 파텐팅, 대기중에 방냉하는 공기퍼텐팅, 유동매체물을 이용하는 유동층 파텐팅 등이 있다. | |
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| 접두어표현 |
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exa |
(엑사) |
E |
1 000 000 000 000 000 000 |
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peta |
(페타) |
P |
1 000 000 000 000 000 |
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tera |
(테라) |
T |
1 000 000 000 000 |
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giga |
(기가) |
G |
1 000 000 000 |
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mega |
(메가) |
M |
1 000 000 |
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kilo |
(킬로) |
k |
1 000 |
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hecto |
(헥타) |
h |
100 |
| 10 |
deca |
(데카) |
da |
10 |
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BASE UNIT |
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1 |
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deci |
(데시) |
d |
0.1 |
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centi |
(센치) |
c |
0.01 |
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milli |
(밀리) |
m |
0.001 |
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micro |
(마이크론) |
μ |
0.000 001 |
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nano |
(나노) |
n |
0.000 000 001 |
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pico |
(피코) |
p |
0.000 000 000 001 |
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femto |
(펨트) |
f |
0.000 000 000 000 001 |
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atto |
(아토) |
a |
0.000 000 000 000 000 001 | | |
