단조 단류선 Metal Flow 조직 특성 품질관리 금속가공기술사 서브노트

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제129회 금속가공기술사 1교시 4번 기출문제
Q. 금속재료 소성가공에서 단조 단류선 (metal flow)의 금속미세조직 특성과 품질관리 방법에 대하여 설명하시오.

I. 개요 및 특성

1. 냉간 소성가공 (압연, 인발, 압출 등) 과정에서 결정립이 가공방향을 따라 재료의 유동에 의해 나타나는 섬유 조직 형태를 말한다.
2. 단조, 전조 제품의 결정립 배열로, 형상에 따라 재료의 강도와 내구성에 영향을 미친다.
3. 자동차, 우주항공, 산업 기계 장비에서 단조 단류선의 제어는 부품의 성능 향상에 필수적인 인자이다.
4. 단류선이 치밀할수록 구조적인 강도가 향상되므로 제품의 건전성과 구조강도를 결정한다.
5. 소성가공의 이력이 저장된다. (제작 공정이 Cold forging, Hot forging, Machining 인지 구분 가능)
6. 거시적, 미시적 변형 이력을 유추함으로써 품질 문제에 대한 원인 파악이 용이해진다.
7. 단조 단류선의 단절이 일어나지 않도록 단조 공정을 잘 설계하여야 한다.
8. 균일하고 무른 미세조직일수록 치밀하고 일정한 단류선 설계가 가능하다.
9. 금속의 종류 및 합금원소의 구성에  따라 재료의 유동성이 다르고, 단류선 형성에도 영향을 미친다.

II. 단조 단류선 확인 및 평가 방법

1. 검사 부위의 단면을 절단한 후, 폴리싱하여 관찰할 면을 잘 다듬는다.
2. 묽은 염산에 넣고 약한 불로 일정시간 데운다.
3. 조직의 치밀도가 낮은 부위부터 부식이 발생하고, 치밀도가 높은 부위까지 부식이 발생된 것을 확인 후 물로 세척한다.
4. 단조 단류선의 흐름을 육안으로 식별하고 평가한다.

III. 단류선 품질관리

1. 단절이 일어나거나 끊어짐이 없고, 쳐짐이 없어야 한다.
2. 치밀도가 높은 것이 좋으나 과도한 밀집은 피하여야 한다.
3. 대칭적이어야 하며 불균형을 피하여야 한다.

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