21년 1회차
스펙클 간섭법은 레이저광을 조사하여 발생하는 스펙클 무늬의 간섭 변화로 물체의 미세한 변위나 변형을 측정하는 비파괴검사법이다. 입체 방사선투과검사는 X선 또는 감마선, 자속누설검사는 자계, 광섬유 보아 스코프는 가시광과 광섬유를 이용하므로 레이저가 필수적이지 않다.
화씨온도를 섭씨온도로 변환하는 공식은 ℃＝(℉－32)×5/9이다. 따라서 화씨온도에서 32를 뺀 뒤 5/9를 곱하는 식인 1번이 옳다.
400℃ 이상의 고온에서 일정 하중이 장시간 작용할 때 재료가 서서히 변형되다가 파괴되는 현상을 크리프(creep)라 하며, 이로 인해 발생하는 균열이 크리프균열이다. 열간균열은 용접 시 냉각 과정에서 발생하고, 피로균열은 반복 응력에 의해, 응력부식균열은 특정 부식 환경에서 발생하므로 고온 장시간 하중 조건과 맞지 않는다. 크리프균열은 모재의 결정립 경계에서 주로 발생하는 특징이 있으며, 보일러, 가스터빈 등 고온 기기에서 흔히 관찰된다.
초음파탐상검사는 방사선투과검사보다 균열과 같은 미세한 평면 결함에 대한 감도가 높다는 장점이 있다. 2~4번은 각각 빔 방향에 따른 검출 특성, 검사자의 지식·경험 의존성, 탐촉자 접촉 상태에 따른 감도 변화로서 초음파탐상검사의 단점 또는 주의점에 해당한다.
와전류탐상시험은 전기가 통하는 도전성 재료에 교류 자기장을 가해 결함을 검출하는 방법이다. 동관, 알루미늄 합금, 텅스텐 와이어는 도전성이 있어 검사할 수 있지만, PVC 파이프는 전기 절연체이므로 와전류가 유도되지 않아 검사할 수 없다.
주철에서 Cr(크롬)은 탄화물 생성을 촉진하여 흑연화를 방해한다. 반면 Si, Ni, Co는 일반적으로 흑연화를 촉진하는 원소이므로 해당하지 않는다.
Mg(마그네슘)의 융점은 약 650℃로, 1107℃는 Al(알루미늄)의 융점이므로 1번이 틀렸다. 2번은 마그네슘 합금이 비강도(강도/밀도)가 뛰어나 항공우주 부품에 사용되는 것이 맞고, 3번은 마그네슘이 주철보다 감쇠능이 크므로 진동과 소음을 잘 흡수하는 것이 맞으며, 4번은 마그네슘이 상온에서 100℃ 정도의 온도 범위에서는 치수 안정성이 우수한 특성이 맞다.
강 중의 잔류 오스테나이트를 마텐자이트로 변태시키는 열처리는 서브제로 처리이다. 강을 0℃ 이하로 냉각하면 잔류 오스테나이트의 변태를 촉진할 수 있으며, 템퍼링은 마텐자이트의 뜨임, 마템퍼링은 변형·균열을 줄이는 등온 변태, 오스템퍼링은 베이나이트 조직을 얻는 처리이다.
SKH51은 고속도 공구강으로, 주요 합금 원소는 W(텅스텐)·Cr(크롬)·Mo(몰리브덴)·V(바나듐)이다. 이 원소들은 고온 경도, 내마모성 및 뜨임 저항성을 향상시키므로 3번이 옳다.
브리넬 경도기는 일정한 지름의 강철 볼 또는 초경합금 볼을 일정 하중으로 압입한 뒤, 하중을 제거하고 남은 압흔의 표면적에 대한 하중의 비로 경도를 산출하며 HBS 또는 HBW로 표시한다. 로크웰 경도기는 압입 깊이, 쇼어 경도기는 반발 높이, 비커즈 경도기는 다이아몬드 압자의 압흔 대각선 길이를 이용한다.
금속 나트륨은 Al-Sn계 합금의 조직 미세화를 위해 용융금속에 첨가한다. Cu-Zn계와 Cu-Ni계는 대표적인 동합금계이며, Zn-Al-Cu계와 구분된다.
강에 포함된 황(S)은 철과 결합하여 저융점의 황화철을 형성하고, 입계에 편석되어 고온에서 취성을 일으키는 적열취성의 원인이 된다. Cu는 고온 취성, P는 상온 취성, H는 수소취성의 주요 원인이다.
알루미늄은 가공성이 좋고 가벼우며 내식성이 우수하고, 일반적으로 순도가 높을수록 연질이 된다. 알루미늄에 Cu가 첨가되면 강도와 경도는 높아지지만 전기전도율은 저하되므로, Cu가 도전율을 향상시킨다는 설명은 옳지 않다.
순수 금속은 액체에서 고체로 응고하는 동안 응고잠열이 방출되어 온도가 일정하게 유지되는 구간(정체 구간)이 나타난다. 그래프에서 To는 냉각 중 온도가 수평을 이루는 구간의 온도이므로, 이는 액체와 고체가 공존하며 응고가 진행되는 응고점을 의미한다. 비등점은 기화 관련, 액화점은 기체→액체 변화, 자기변태점은 결정구조 변화 없이 자성만 변하는 온도이므로 해당하지 않는다.
은점(Fish eye)은 용착 금속 내에 흡수된 수소가 응고 과정에서 국부적으로 집중되어 발생하는 결함이다. 따라서 가장 큰 원인이 되는 가스는 수소이다.
용접 입열은 또는 단위 변환을 적용한 로 계산한다. 따라서 이며, 계산 결과는 12000 J/cm이다.
볼트나 환봉 등의 스터드를 강판이나 형강에 직접 접촉시킨 후 순간적으로 아크를 발생시켜 접합하는 방법은 스터드 용접이다. 테르밋 용접은 화학 반응열을 이용하고, 서브머지드 아크 용접은 용제 속에서 연속 용접하며, 가스 텅스텐 아크 용접은 텅스텐 전극과 불활성 가스를 사용하는 방식이다.
피복재는 아크를 안정시키고, 발생 가스로 용착금속을 대기로부터 보호하며, 필요한 합금원소를 첨가하는 역할을 한다. 반면 피복재의 슬래그는 용착금속을 덮어 냉각속도를 늦추므로, 냉각속도를 빠르게 한다는 설명은 틀리다.
아크 용접 중 아크를 중단했을 때 용접금속이 식으로 인해 오목하거나 납작하게 파진 자국이 남는 결함을 크레이터(crater)라고 한다. 이는 아크 차단 시 용융풀이 급속히 냉각되면서 수축하여 발생한다. 기공은 용접금속 내 기체 기포, 엔드 탭은 용접 종료 후 처리 영역, 선상 조직은 금속 조직의 방향성을 의미하므로 기계적 손상인 크레이터와는 구별된다.
침투탐상에서 침투액의 침투성은 접촉각, 적심성, 표면장력 등에 영향을 받으며, 접촉각이 작고 적심성과 모세관 작용이 클수록 결함 내부로 잘 침투한다. 침투액의 색깔은 지시모양의 관찰성에는 영향을 주지만 침투 자체에는 영향을 미치지 않는다.
표면장력은 액체 표면의 단위 길이당 작용하는 힘이므로 단위는 N/m이다. N/m2은 압력, J/m3은 에너지 밀도, μW/cm2는 단위 면적당 전력의 단위이다.
전도성이 없는 재료의 열린 결함에 약간의 전도성을 가진 액체를 침투시킨 뒤, 탄산칼슘 미립자를 현상제로 사용하는 방법은 하전입자법이다. 수세성 및 용제제거성 침투탐상검사는 잉여 침투액을 제거하는 방식에 따른 분류이며, 여과입자법은 해당 설명의 명칭이 아니다.
무현상법은 현상제 대신 결함 내부 침투액의 팽창·유출을 이용해 지시를 형성하는 방법이다. 시험체를 가열하여 결함 속 침투액과 공기의 팽창 또는 침투액 자체의 열팽창을 이용하는 설명은 옳으며, 기계적 힘으로 결함 체적을 줄여 침투액을 밀어내는 방법도 해당한다. 반면 미세 분말에 의한 모세관현상은 현상제를 사용하는 원리이므로 무현상법의 설명으로 틀리다.
액체침투탐상에서 플라스틱필름 현상법은 흰색 플라스틱필름 위에 침투액 자국을 직접 전사하는 방식으로, 감도와 분해능이 높고 현상 과정과 기록을 동시에 수행할 수 있는 장점이 있다. 무현상법은 침투액 자체로 관찰하므로 감도가 낮고, 속건식·습식 현상법은 현상제를 뿌려 결함을 부각시키는 방식으로 추가 단계가 필요하며, 플라스틱필름 현상법처럼 즉시 기록되지 않는다.
ASME Sec. V Article 6 침투탐상검사(Liquid Penetrant Testing)에서 형광침투검사와 염색침투검사는 상호 배타적인 두 가지 별도 방법이며, 같은 시험편에 대해 순차적으로 실시하는 것이 아니다. 형광침투검사와 염색침투검사 중 하나를 선택하여 적용하므로 형광침투검사를 염색침투검사 이후에 반드시 실시해야 한다는 규정은 없다.
1번은 정확하다(계측기 수리 후 재교정 필수), 3번도 정확하다(조도계 연 1회 이상 교정 요구), 4번도 정확하다(침투제 도포 방법은 침지, 붓칠, 분무 중 선택).
침투탐상 시험방법 및 침투지시모양 분류를 규정한 KS B 0816에서 B형 대비시험편(PT-B)은 크롬도금 두께의 목표값으로 0.5μm을 규정하고 있습니다. 이는 표면 결함 감지 능력을 평가하기 위한 표준 대비시험편으로, 극히 얇은 크롬도금층을 통해 침투액의 침투성과 지시능을 검증하는 데 사용됩니다.
스펙클 간섭법은 레이저광을 조사하여 발생하는 스펙클 무늬의 간섭 변화로 물체의 미세한 변위나 변형을 측정하는 비파괴검사법이다. 입체 방사선투과검사는 X선 또는 감마선, 자속누설검사는 자계, 광섬유 보아 스코프는 가시광과 광섬유를 이용하므로 레이저가 필수적이지 않다.
화씨온도를 섭씨온도로 변환하는 공식은 ℃＝(℉－32)×5/9이다. 따라서 화씨온도에서 32를 뺀 뒤 5/9를 곱하는 식인 1번이 옳다.
400℃ 이상의 고온에서 일정 하중이 장시간 작용할 때 재료가 서서히 변형되다가 파괴되는 현상을 크리프(creep)라 하며, 이로 인해 발생하는 균열이 크리프균열이다. 열간균열은 용접 시 냉각 과정에서 발생하고, 피로균열은 반복 응력에 의해, 응력부식균열은 특정 부식 환경에서 발생하므로 고온 장시간 하중 조건과 맞지 않는다. 크리프균열은 모재의 결정립 경계에서 주로 발생하는 특징이 있으며, 보일러, 가스터빈 등 고온 기기에서 흔히 관찰된다.
초음파탐상검사는 방사선투과검사보다 균열과 같은 미세한 평면 결함에 대한 감도가 높다는 장점이 있다. 2~4번은 각각 빔 방향에 따른 검출 특성, 검사자의 지식·경험 의존성, 탐촉자 접촉 상태에 따른 감도 변화로서 초음파탐상검사의 단점 또는 주의점에 해당한다.
와전류탐상시험은 전기가 통하는 도전성 재료에 교류 자기장을 가해 결함을 검출하는 방법이다. 동관, 알루미늄 합금, 텅스텐 와이어는 도전성이 있어 검사할 수 있지만, PVC 파이프는 전기 절연체이므로 와전류가 유도되지 않아 검사할 수 없다.
주철에서 Cr(크롬)은 탄화물 생성을 촉진하여 흑연화를 방해한다. 반면 Si, Ni, Co는 일반적으로 흑연화를 촉진하는 원소이므로 해당하지 않는다.
Mg(마그네슘)의 융점은 약 650℃로, 1107℃는 Al(알루미늄)의 융점이므로 1번이 틀렸다. 2번은 마그네슘 합금이 비강도(강도/밀도)가 뛰어나 항공우주 부품에 사용되는 것이 맞고, 3번은 마그네슘이 주철보다 감쇠능이 크므로 진동과 소음을 잘 흡수하는 것이 맞으며, 4번은 마그네슘이 상온에서 100℃ 정도의 온도 범위에서는 치수 안정성이 우수한 특성이 맞다.
강 중의 잔류 오스테나이트를 마텐자이트로 변태시키는 열처리는 서브제로 처리이다. 강을 0℃ 이하로 냉각하면 잔류 오스테나이트의 변태를 촉진할 수 있으며, 템퍼링은 마텐자이트의 뜨임, 마템퍼링은 변형·균열을 줄이는 등온 변태, 오스템퍼링은 베이나이트 조직을 얻는 처리이다.
SKH51은 고속도 공구강으로, 주요 합금 원소는 W(텅스텐)·Cr(크롬)·Mo(몰리브덴)·V(바나듐)이다. 이 원소들은 고온 경도, 내마모성 및 뜨임 저항성을 향상시키므로 3번이 옳다.
브리넬 경도기는 일정한 지름의 강철 볼 또는 초경합금 볼을 일정 하중으로 압입한 뒤, 하중을 제거하고 남은 압흔의 표면적에 대한 하중의 비로 경도를 산출하며 HBS 또는 HBW로 표시한다. 로크웰 경도기는 압입 깊이, 쇼어 경도기는 반발 높이, 비커즈 경도기는 다이아몬드 압자의 압흔 대각선 길이를 이용한다.
금속 나트륨은 Al-Sn계 합금의 조직 미세화를 위해 용융금속에 첨가한다. Cu-Zn계와 Cu-Ni계는 대표적인 동합금계이며, Zn-Al-Cu계와 구분된다.
강에 포함된 황(S)은 철과 결합하여 저융점의 황화철을 형성하고, 입계에 편석되어 고온에서 취성을 일으키는 적열취성의 원인이 된다. Cu는 고온 취성, P는 상온 취성, H는 수소취성의 주요 원인이다.
알루미늄은 가공성이 좋고 가벼우며 내식성이 우수하고, 일반적으로 순도가 높을수록 연질이 된다. 알루미늄에 Cu가 첨가되면 강도와 경도는 높아지지만 전기전도율은 저하되므로, Cu가 도전율을 향상시킨다는 설명은 옳지 않다.
순수 금속은 액체에서 고체로 응고하는 동안 응고잠열이 방출되어 온도가 일정하게 유지되는 구간(정체 구간)이 나타난다. 그래프에서 To는 냉각 중 온도가 수평을 이루는 구간의 온도이므로, 이는 액체와 고체가 공존하며 응고가 진행되는 응고점을 의미한다. 비등점은 기화 관련, 액화점은 기체→액체 변화, 자기변태점은 결정구조 변화 없이 자성만 변하는 온도이므로 해당하지 않는다.
은점(Fish eye)은 용착 금속 내에 흡수된 수소가 응고 과정에서 국부적으로 집중되어 발생하는 결함이다. 따라서 가장 큰 원인이 되는 가스는 수소이다.
용접 입열은 또는 단위 변환을 적용한 로 계산한다. 따라서 이며, 계산 결과는 12000 J/cm이다.
볼트나 환봉 등의 스터드를 강판이나 형강에 직접 접촉시킨 후 순간적으로 아크를 발생시켜 접합하는 방법은 스터드 용접이다. 테르밋 용접은 화학 반응열을 이용하고, 서브머지드 아크 용접은 용제 속에서 연속 용접하며, 가스 텅스텐 아크 용접은 텅스텐 전극과 불활성 가스를 사용하는 방식이다.
피복재는 아크를 안정시키고, 발생 가스로 용착금속을 대기로부터 보호하며, 필요한 합금원소를 첨가하는 역할을 한다. 반면 피복재의 슬래그는 용착금속을 덮어 냉각속도를 늦추므로, 냉각속도를 빠르게 한다는 설명은 틀리다.
아크 용접 중 아크를 중단했을 때 용접금속이 식으로 인해 오목하거나 납작하게 파진 자국이 남는 결함을 크레이터(crater)라고 한다. 이는 아크 차단 시 용융풀이 급속히 냉각되면서 수축하여 발생한다. 기공은 용접금속 내 기체 기포, 엔드 탭은 용접 종료 후 처리 영역, 선상 조직은 금속 조직의 방향성을 의미하므로 기계적 손상인 크레이터와는 구별된다.
침투탐상에서 침투액의 침투성은 접촉각, 적심성, 표면장력 등에 영향을 받으며, 접촉각이 작고 적심성과 모세관 작용이 클수록 결함 내부로 잘 침투한다. 침투액의 색깔은 지시모양의 관찰성에는 영향을 주지만 침투 자체에는 영향을 미치지 않는다.
표면장력은 액체 표면의 단위 길이당 작용하는 힘이므로 단위는 N/m이다. N/m2은 압력, J/m3은 에너지 밀도, μW/cm2는 단위 면적당 전력의 단위이다.
전도성이 없는 재료의 열린 결함에 약간의 전도성을 가진 액체를 침투시킨 뒤, 탄산칼슘 미립자를 현상제로 사용하는 방법은 하전입자법이다. 수세성 및 용제제거성 침투탐상검사는 잉여 침투액을 제거하는 방식에 따른 분류이며, 여과입자법은 해당 설명의 명칭이 아니다.
무현상법은 현상제 대신 결함 내부 침투액의 팽창·유출을 이용해 지시를 형성하는 방법이다. 시험체를 가열하여 결함 속 침투액과 공기의 팽창 또는 침투액 자체의 열팽창을 이용하는 설명은 옳으며, 기계적 힘으로 결함 체적을 줄여 침투액을 밀어내는 방법도 해당한다. 반면 미세 분말에 의한 모세관현상은 현상제를 사용하는 원리이므로 무현상법의 설명으로 틀리다.
액체침투탐상에서 플라스틱필름 현상법은 흰색 플라스틱필름 위에 침투액 자국을 직접 전사하는 방식으로, 감도와 분해능이 높고 현상 과정과 기록을 동시에 수행할 수 있는 장점이 있다. 무현상법은 침투액 자체로 관찰하므로 감도가 낮고, 속건식·습식 현상법은 현상제를 뿌려 결함을 부각시키는 방식으로 추가 단계가 필요하며, 플라스틱필름 현상법처럼 즉시 기록되지 않는다.
ASME Sec. V Article 6 침투탐상검사(Liquid Penetrant Testing)에서 형광침투검사와 염색침투검사는 상호 배타적인 두 가지 별도 방법이며, 같은 시험편에 대해 순차적으로 실시하는 것이 아니다. 형광침투검사와 염색침투검사 중 하나를 선택하여 적용하므로 형광침투검사를 염색침투검사 이후에 반드시 실시해야 한다는 규정은 없다.
1번은 정확하다(계측기 수리 후 재교정 필수), 3번도 정확하다(조도계 연 1회 이상 교정 요구), 4번도 정확하다(침투제 도포 방법은 침지, 붓칠, 분무 중 선택).
침투탐상 시험방법 및 침투지시모양 분류를 규정한 KS B 0816에서 B형 대비시험편(PT-B)은 크롬도금 두께의 목표값으로 0.5μm을 규정하고 있습니다. 이는 표면 결함 감지 능력을 평가하기 위한 표준 대비시험편으로, 극히 얇은 크롬도금층을 통해 침투액의 침투성과 지시능을 검증하는 데 사용됩니다.