15년 2회차

축통전법은 시험체의 축 방향으로 전류를 직접 흘려 축 둘레에 원형자장을 만들므로, 축과 나란한(길이 방향) 결함을 검출하는 방법이지 축에 직각인 결함을 검출하는 방법이 아니다.

원형자장은 자속의 방향과 나란한 결함은 잘 놓치고 자속을 가로지르는 방향의 결함에서 누설자속이 크게 발생해 잘 검출되므로, 축통전법은 축방향 결함 탐지에 적합하다.

• 직각통전법은 전류를 시험체에 직각 방향으로 흘려보내 축에 직각인 결함을 검출하는 방법이 맞다.
• 전류관통법은 도체를 관통시켜 축방향의 결함을 검출하는 방법이 맞다.
• 자속관통법은 자속을 시험체에 관통시켜 원주방향의 결함을 검출하는 방법이 맞다.

시험체나 주변 온도가 낮을 때 탐상 시간에 가장 큰 영향을 받는 것은 침투탐상시험이다.

온도가 낮아지면 침투액의 점도가 높아지고 화학반응 속도가 느려져 결함 속으로 스며드는 데 필요한 침투시간이 크게 늘어난다.

• 방사선투과시험은 필름에 방사선을 쬐는 노출시간이 주된 변수라 온도 영향이 상대적으로 작다.
• 와전류탐상시험과 자분탐상시험은 전자기적 원리로 작동해 저온에 따른 시간 지연이 침투탐상만큼 크지 않다.

방사선투과검사에서 필름에 나타난 상의 질(감도)을 확인하기 위해 촬영 시 함께 사용하는 기구는 투과도계(IQI)다.

투과도계를 시험체와 함께 촬영하면 필름에 나타난 투과도계의 상으로 해당 촬영 조건에서 검출 가능한 결함 크기의 한계, 즉 필름과 촬영 조건이 만들어내는 상질을 가늠할 수 있다.

• 증감지는 필름의 감광 효율을 높이기 위해 필름과 밀착시키는 보조 재료일 뿐 상질 확인용 도구는 아니다.
• 콜리미터는 방사선의 조사 방향을 제한하는 장치이고, 농도측정기는 이미 나온 필름의 흑화도를 재는 기구라 촬영 시 상질을 확인하는 용도와는 다르다.

초음파탐상시험법 중 결함 검출에 가장 널리 쓰이는 방법은 펄스반사법이다.

짧은 펄스 형태의 초음파를 시험체에 보낸 뒤 결함이나 바닥면에서 되돌아오는 반사파를 분석해 결함의 위치와 크기를 판단할 수 있어 활용도가 높다.

• 투과법은 송신과 수신 탐촉자를 양쪽에 두고 투과된 신호의 감쇠만으로 판단해 결함 위치 파악이 어렵다.
• 공진법과 연속파법은 두께 측정 등 제한된 용도로만 쓰여 일반적인 결함 검출에는 널리 쓰이지 않는다.

비금속재료에는 자분탐상시험을 적용하기 어렵다.

자분탐상은 시험체가 강자성체여야 자화시켜 누설자속을 만들 수 있는 원리이므로, 자성을 띠지 않는 비금속재료에는 애초에 적용할 수 없다.

• 방사선투과시험과 초음파탐상시험은 금속 여부와 상관없이 재료 내부의 밀도나 음향 특성 차이를 이용해 비금속에도 적용할 수 있다.
• 침투탐상시험도 표면이 다공질이 아니라면 비금속재료에 적용할 수 있는 시험법이다.

켈빈온도(K)는 섭씨온도(℃)에 273을 더한 값으로 환산한다.

이 관계에 따라 절대영도인 0K는 섭씨 영하 273℃에 해당하며, 섭씨온도가 오르내리는 만큼 켈빈온도도 그대로 따라 움직인다.

와전류탐상시험은 주로 표면 및 표면직하의 결함을 검출하는 시험법이다.

코일에 교류를 흘려 시험체에 와전류를 유도하는 원리이며, 표피효과 때문에 와전류가 표면 근처에 집중되어 깊은 내부 결함보다는 표면 부근 결함 검출에 유리하다.

• 가는 선이나 고온 환경에서도 비접촉으로 적용할 수 있어 오히려 적합한 시험법이다.
• 코일을 시험체에 대지 않고 비접촉으로 신호를 얻으므로 고속 자동화 검사에 오히려 유리하다.
• 수 Hz~수백 Hz보다 훨씬 높은 주파수 대역을 쓰며, 재질·형상·치수 변화 등 잡음 인자의 영향을 오히려 받기 쉬운 것이 단점이다.

누설탐상에서 사용하는 발포액은 액상세제·글리세린·물을 1 : 1 : 4.5의 비율로 섞어 쓰는 것이 일반적이다.

액상세제는 기포막을 형성하고 글리세린은 기포의 점도와 안정성을 높여 쉽게 터지지 않게 하며, 물은 이들을 적절한 농도로 희석하는 역할을 한다.

시험체를 자르거나 큰 하중을 가해 기계적·물리적 특성을 확인하는 방법은 파괴시험이다.

파괴시험은 시험체를 영구적으로 변형시키거나 파단시켜 인장강도, 경도 등 실제 특성값을 직접 얻는 반면, 비파괴시험은 시험체를 손상시키지 않고 결함 유무만을 확인한다는 점에서 차이가 있다.

모서리 효과(edge effect)는 시편의 가장자리 근처에서 와전류 분포가 왜곡되어 발생하는 현상으로, S/N비를 변화시키는 것이 아니라 검사 신뢰성을 저하시키는 결함 신호 해석의 어려움이다.

와전류탐상검사에서 신호 대 잡음비(S/N비)는 측정 신호의 크기를 향상시키거나 잡음을 감소시키는 방법으로 개선된다.

• 진동 제거는 기계적 잡음을 줄인다.
• 필터 회로 부가는 전자적 잡음을 제거한다.
• 충전율이나 리프트 오프 개선은 탐촉자와 시편 간 결합 상태를 최적화하여 신호를 강화한다.

침투탐상시험(PT, Penetrant Testing)의 A형 대비시험편은 알루미늄합금을 재질로 한다. A형 대비시험편은 표준화된 인공결함(평행 슬릿)을 가진 기준 시편으로, 침투액의 침투성과 현상액의 감도를 평가하기 위해 사용되며, 비자성 금속인 알루미늄합금이 침투탐상의 기본 평가 대상이다.

두꺼운 금속 용기나 구조물 내부에 있는 가벼운 수소화합물을 검출하기에 가장 적합한 방법은 중성자투과검사다.

중성자는 금속처럼 원자번호가 큰 물질은 비교적 쉽게 투과하면서도 수소처럼 가벼운 원소와는 강하게 상호작용하므로, 두꺼운 금속 벽 안에 있는 수소화합물도 선명하게 구분해낼 수 있다.

• X선과 감마선은 금속에서는 잘 흡수·산란되면서도 가벼운 수소 원소와는 상호작용이 약해 이런 용도에는 불리하다.
• 초음파탐상검사는 경계면에서의 반사를 이용하는 방식이라 특정 화합물의 존재 자체를 구분해내기는 어렵다.

검사 부위를 전자석의 극 사이에 놓고 검사하는 자분탐상법 중 가장 간편한 방법은 극간(요크)법이다.

전자석 극 사이에 시험체를 놓기만 하면 두 극 사이에 자속이 형성되므로, 별도의 통전 장치나 코일 감기 없이 간단히 자화시킬 수 있어 현장에서 널리 쓰인다.

• 코일법은 시험체 둘레에 코일을 감아야 하고, 전류관통법과 축통전법은 시험체에 직접 전류를 흘려야 해 극간법보다 절차가 복잡하다.

초음파두께측정은 재료의 두께를 측정하기 위해 초음파 펄스를 시편에 입사하여 반사파가 돌아오는 시간을 이용하므로, 직진성이 우수하고 감쇠가 적으며 음속이 빠른 종파(종단파)가 가장 적합하다. 종파는 재료 내에서 일직선으로 전파되어 정확한 두께 측정이 가능하고, 판파·횡파·표면파는 복잡한 전파경로를 가지거나 표면에만 국한되어 두께측정에 부적절하다.

침투액(penetrant liquid)은 비파괴검사의 침투탐상법에서 결함을 찾기 위해 사용되는 액체로서, 인화점이 높아야 안전성이 확보된다. 인화점이 낮으면 화재 위험이 증가하므로 침투액의 바람직한 특성이 아니다.

• 온도에 대한 열화가 낮아야 장기 보관 및 사용 중 성능 유지가 가능하다.
• 휘발성이 낮아야 작업 환경과 보관 중 손실을 줄일 수 있다.
• 침투능이 높아야 미세한 결함까지 감지할 수 있다.

따라서 인화점이 낮아야 한다는 주장은 침투액의 올바른 특성이 아니다.

침투탐상시험을 적용하기 곤란한 대상은 다공성 물질로 만든 부품이다.

표면 전체에 미세한 기공이 무수히 뚫려 있으면 침투액이 결함이 아닌 기공 속으로까지 스며들어 배경 형광(바탕 얼룩)을 만들어내므로 진짜 결함의 지시모양을 가려버린다.

• 일반 주강품과 알루미늄 단조물은 표면이 치밀해 침투탐상을 적용하는 데 문제가 없다.
• 플라스틱 제품도 다공질이 아니라면 침투탐상 적용이 가능한 재료다.

침투탐상시험의 접촉각에 영향을 미치는 인자와 가장 거리가 먼 것은 침투제의 질량이다.

접촉각은 표면장력과 표면 상태에 의해 결정되는 값으로, 침투제를 얼마나 많이(질량이 얼마나) 사용하는지는 액체 방울이 표면에서 이루는 각도 자체에 영향을 주지 않는다.

• 청결도와 표면 거칠기, 검사면의 재질은 모두 액체와 고체 표면 사이의 젖음성을 바꿔 접촉각에 직접 영향을 준다.

습식현상제는 건조에 시간이 오래 걸리고 결함검출감도가 떨어지는 단점이 있다. 이를 보완하려고 휘발성 용제에 현상 분말을 분산시켜 빠르게 건조되도록 만든 것이 속건식현상제(S)이므로 조합은 FA-S이다. N은 무현상법, W는 수현탁성 습식현상법, A는 수용성 습식현상법이다.

침투탐상시험에서 옳은 설명은 건조기의 온도가 너무 높으면 침투효과가 저하된다는 것이다.

건조 온도가 지나치게 높으면 결함 속에 남아 있어야 할 침투액까지 증발·건조되어, 현상 단계에서 표면으로 끌어올릴 침투액이 모자라 지시모양이 흐려지거나 나타나지 않는다.

• 현상시간이 침투시간의 5배 이상이어야 한다는 규정은 일반적이지 않다.
• 침투제를 시험체에 바른 뒤 반드시 가열해야 한다는 설명도 일반적인 침투탐상 절차와 맞지 않는다.
• 샌드블라스팅처럼 표면을 두드려 깎아내는 방법은 오히려 결함 입구를 막을 수 있어 일반적인 전처리로 쓰이지 않는다.

전압조정기 병용이 옳다. 자외선 조사장치는 전원 전압이 흔들리면 자외선 강도가 함께 변동해 침투지시모양의 밝기가 일정하지 않게 되므로 정전압 회로나 전압조정기를 함께 사용해 출력을 안정시켜야 한다.

• 수은등은 점등 후 안정되기까지 예열이 필요하므로 수시로 껐다 켜는 것은 오히려 수명과 출력 안정성을 해친다.
• 형광침투탐상은 어두운 곳(암실)에서 관찰해야 지시모양의 식별력이 높아지므로 밝은 곳에서 사용해야 한다는 설명은 옳지 않다.
• 수은의 응고점은 약 -39℃ 여서 0℃ 부근에서는 굳지 않으므로, 수은 응고를 이유로 0℃ 이하 사용을 제한한다는 설명은 근거가 없다.

관련지시와 무관련지시의 구분이 가장 먼저 이루어져야 한다. 지시모양이 나타나면 우선 그것이 실제 결함에 의한 관련지시인지, 표면 형상이나 오염에 의한 무관련지시(의사지시)인지를 판단한 뒤 결함 여부를 평가한다.

• 염색침투액은 백색광 아래에서 관찰하는 것이지 자외선 아래에서 보는 것이 아니다.
• 형광침투액은 자외선(블랙라이트) 아래 암실에서 관찰하는 것이지 백색조명 아래에서 보는 것이 아니다.
• 지시모양은 시간이 지나면서 침투액이 배어나와 커지는 경향이 있어 일정한 속도와 크기로 고정되지 않는다.

습식현상법은 현상액을 도포한 뒤에 건조 과정을 거치는 방식이다. 물이나 용제에 현상제를 녹이거나 현탁시켜 시험체 표면에 뿌리거나 담근 뒤, 표면에 얇은 막이 형성되면 그때 건조시켜 지시모양이 나타나게 한다.

반면 건식·속건식 현상법은 침투액 제거 후 먼저 건조를 완료한 다음 마른 분말이나 휘발성 현상제를 적용하는 순서를 따르므로 순서가 반대다.

집진 장치가 필요하다. 침지법으로 건식현상제를 다량 적용하면 미세한 분말이 공중으로 날리므로, 집진 장치로 비산되는 미분말을 흡입·포집해야 한다.

• 자외선 조사장치는 형광 지시모양을 관찰하기 위한 장치다.
• 교반기는 현상제 용액이나 현탁액을 고르게 섞는 장치다.
• 현상액 보충기는 현상액의 농도를 일정하게 유지하기 위한 장치다.

표면장력은 온도가 오르면 작아진다. 액체 분자 사이의 인력이 온도 상승에 따라 약해지므로 표면장력은 온도에 따라 변하지 않는 상수가 아니라 온도에 의존하는 값이다.

표면장력을 계면장력이라 부르는 것, 응집력과 부착력의 차이로 모세관현상이 일어난다는 것, 가는 관 속 액면이 바깥보다 높거나 낮아지는 현상을 모세관현상이라 하는 것은 모두 옳은 설명이다.

용제제거성 염색침투액이 해당한다. 캔에 담긴 침투액·세척제·현상제를 함께 휴대할 수 있어 전원이나 수도 설비가 없는 현장에서도 국부적으로 검사할 수 있고, 세척 시에도 헝겊에 용제를 묻혀 닦아내므로 물이 필요 없다.

이 방식은 주로 속건식 현상법과 짝을 이뤄 사용되며, 휴대용 스프레이 형태의 제품이 많아 구조물이나 기계부품의 현장·부분 검사에 널리 쓰인다.

후유화성 침투탐상에서 유화시간은 잉여 침투제를 씻어낼 수 있는 최소한의 시간으로 정한다. 유화제가 표면의 과잉 침투액과 충분히 섞여 수세가 가능해지는 시점까지만 적용해야 한다.

필요 이상으로 오래 유화시키면 결함 속에 남아 있어야 할 침투액까지 씻겨 나가 지시모양이 약화되므로, 유화시간은 짧을수록 안전한 쪽으로 관리한다.

수세성 침투탐상에서 세척 전에 표면에 과다하게 남은 침투액을 자연스럽게 흘려보내는 설비는 배액대이다. 침투 처리 후 시험체를 배액대에 놓아 여분의 침투액이 흘러내리게 한 다음 수세 단계로 넘어간다.

이렇게 하면 수세대에서 사용하는 물의 낭비와 과도한 세척으로 인한 지시모양 유실을 줄일 수 있다.

KS B 0816은 재질의 표면 조건, 온도에 따른 침투액의 점도 변화, 결함 형태 등을 종합적으로 고려하여 침투시간을 결정하도록 규정하고 있으므로, 시험체의 재질·온도 등을 고려하여 정한다는 설명이 옳다.

KS B 0816 침투탐상 시험방법에서 규정하는 침투시간은 시험체의 재질, 온도, 결함의 종류, 침투액의 종류 등 여러 요인에 따라 결정되는 가변적 기준이다.

• 침투액의 종류에 관계없이 일정하게 적용한다는 설명은 침투액 종류에 따라 침투시간이 달라지므로 틀렸다.
• 온도 10~40℃ 의 범위에서 규정된 침투시간을 표준으로 한다는 설명은 온도 범위 내에서도 구체적 온도에 따라 침투시간을 조정해야 하므로 표준 시간을 절대적으로 적용할 수 없어 부정확하다.
• 결함의 종류에 관계없이 일정하게 적용한다는 설명은 검출 대상 결함의 크기와 깊이에 따라 필요한 침투시간이 달라지므로 틀렸다.

FC-S는 용제제거성 형광침투액을 속건식현상제와 함께 적용하는 방법을 나타낸다. 기호에서 첫 글자 F는 침투액 종류가 형광임을, C는 제거방법이 용제제거성임을, S는 현상법이 속건식임을 뜻한다.

수세성이나 건식현상, 후유화성 염색과 같은 조합은 기호 구성이 달라지므로 각 자리의 의미를 구분해 해석해야 한다.

DFB는 후유화성(기름베이스) 이원성 형광침투액을 뜻한다. D는 이원성(자외선에서는 형광, 백색광에서는 염색으로 관찰되는 성질)을, F는 형광 성질을, B는 제거방법이 후유화성 기름베이스임을 나타낸다.

같은 방식으로 수세성이나 물베이스 유화제를 쓰는 조합은 각각 다른 문자로 표시되므로 첫 글자부터 순서대로 침투액 종류·제거방법을 읽어야 한다.

제시된 정의에 해당하는 것은 분산 결함(분산 지시모양)이다.

캡처된 문구는 "정해진 면적 안에 존재하는 1개 이상의 결함"으로, KS B 0816 은 일정한 면적을 기준으로 그 안에 흩어져 나타난 지시모양을 묶어 분산 지시모양으로 분류한다.

• 연속 결함: 거의 같은 직선상에서 간격 2mm 이하로 이어진 지시들을 하나로 본 것
• 선상 결함: 길이가 나비의 3배 이상인 지시
• 원형상 결함: 길이가 나비의 3배 미만인 지시

즉 나머지는 지시 하나의 모양이나 직선상 배열로 가르는 분류이고, 면적을 틀로 삼아 묶는 것은 분산뿐이다.

길이와 나비의 비를 보면 이 지시모양은 선상 결함으로 분류된다.

독립 결함은 길이가 나비의 3배 이상이면 선상 결함, 3배 미만이면 원형상 결함으로 나눈다.
길이 ÷ 나비 = $\dfrac{7}{2} = 3.5$
3.5는 3배 이상이므로 선상 결함에 해당한다.

결함 검출 능력은 겉모양검사가 아니라 대비시험편 등을 이용한 성능시험으로 확인하는 항목이다.

• 침전물 생성 여부는 겉모양검사에서 확인하는 항목이다.
• 지시모양의 휘도(밝기)는 겉모양검사에서 확인하는 항목이다.
• 지시모양의 색상은 겉모양검사에서 확인하는 항목이다.

분산 결함은 독립 결함이 아니라 여러 결함이 일정한 면적 안에 흩어져 있는 경우를 가리키는 별도의 분류다.

• 갈라짐은 독립 결함에 속한다.
• 선상 결함은 독립 결함에 속한다.
• 원형상 결함은 독립 결함에 속한다.

시험체 온도가 15~50℃ 범위일 때 규정에서 정한 표준 현상시간은 7분이다.

현상은 결함 속에 남아 있던 침투액이 현상제 층으로 서서히 배어 나와 지시모양을 형성하는 과정이므로, 규정된 시간을 채워야 미세한 결함까지 뚜렷하게 나타난다.

이 범위를 벗어난 저온·고온 조건에서는 현상시간을 별도로 조정해 적용한다.

물베이스 유화제의 폐기 기준으로 제시된 농도 차이 값이 규정에서 정한 값과 다르므로 이 설명이 틀렸다. 농도 점검은 정해진 허용 범위를 벗어났을 때 폐기하도록 하고 있다.

성능시험에서 성능이 저하된 경우, 겉모양검사에서 현저한 흐림이나 침전물이 생긴 경우, 점도 상승으로 성능이 떨어진 경우에는 모두 유화제를 폐기하는 것이 올바른 점검 기준이다.

시험체의 일부분만 탐상할 때는 시험하는 부분에서 바깥쪽으로 25mm 넓은 범위까지 깨끗하게 전처리해야 한다.

전처리 범위를 시험 부분보다 넓게 잡는 이유는 침투액이 인접한 이물질이나 오염에 오염되지 않게 하고, 세척·현상 과정에서 지시모양 판독에 영향을 주지 않도록 하기 위해서다.

같은 온도 조건에서는 강단조품의 랩(lap)이 표준침투시간이 가장 길게 규정되어 있다.

랩은 단조 과정에서 금속 표면이 접혀 들어가 형성되는 결함으로 개구부가 매우 좁고 얕아 침투액이 스며드는 데 더 긴 시간이 필요하며, 유리나 주조품의 갈라짐, 용접부의 융합불량보다 상대적으로 긴 침투시간이 요구된다.

부족분을 규정된 재료로 보충하여 혼합하는 것은 정상적인 유지관리 절차이지 폐기 사유가 아니다.

• 성능시험 결과 색상이 변화된 경우는 폐기 사유에 해당한다.
• 겉모양 검사에서 현저한 흐림이나 침전물이 생긴 경우는 폐기 사유에 해당한다.
• 결함검출 능력과 지시모양의 휘도가 저하된 경우는 폐기 사유에 해당한다.

샘플링검사에 합격한 로트에는 P에 원을 두른 기호를 표시한다.

침투탐상시험의 합격 표시에는 침투(Penetrant)의 머리글자인 P를 각인·부식·착색 등으로 나타내는데, 시험체를 하나하나 검사해 합격시킨 경우와 구분하기 위해 로트 단위로 합격한 경우에는 문자에 원을 둘러 표시한다.

에칭은 금속 조직을 드러내기 위한 표면 부식 처리 기법이지, 침투탐상에서 나타난 지시를 기록하는 방법이 아니다.

• 사진 촬영은 지시모양을 기록하는 방법이다.
• 전사(테이프 등에 옮겨 붙이는 방법)는 지시모양을 기록하는 방법이다.
• 스케치는 지시모양을 기록하는 방법이다.

결함을 기록할 때는 면적이 아니라 종류·개수·위치를 기재한다.

• 결함의 종류는 기록 대상이다.
• 결함의 개수는 기록 대상이다.
• 결함의 위치는 기록 대상이다.

비정질 합금이 이 성질에 해당한다. 원자가 결정처럼 규칙적으로 배열되지 않고 액체에 가까운 무질서한 구조를 그대로 유지하도록 급속 응고시켜 만든 합금이다.

제진합금은 진동을 흡수하는 성질, 형상기억합금은 변형 후 원래 모양으로 되돌아가는 성질, 분산강화합금은 미세한 입자를 고르게 분산시켜 강도를 높인 합금으로 각각 원자 배열의 무질서함과는 관련이 없다.

S(황) 불순물로 인해 고온 가공 중 균열이 생기고 부스러지는 성질은 적열 메짐(적열취성)이라 한다.

S이 Fe와 결합해 생기는 FeS는 녹는점이 낮아 결정립계에 남아 있다가 열간가공 온도에서 먼저 녹으면서 결정립계를 약화시켜 균열을 일으킨다.

인(P)을 첨가한 청동을 스프링 재료로 사용할 때 향상되는 특성은 탄성이다.

인은 청동의 탈산 작용과 용탕의 유동성을 개선하는 동시에 강도와 내마모성을 높이며, 이 덕분에 변형 후 원래 형태로 되돌아가려는 탄성 성질이 좋아져 스프링용 재료로 적합해진다.

Ni의 비중은 약 8.9, 융점은 약 1455℃라는 설명이 옳다.

• Fe에 36%Ni를 첨가한 합금은 백동이 아니라 열팽창계수가 매우 작은 인바다.
• Cu에 10~30%Ni를 첨가한 합금은 인바가 아니라 백동이며 열간가공성이 우수하다.
• Ni는 대기 중에서는 부식에 강하지만 아황산가스를 포함한 공기에서는 오히려 부식되기 쉽다.

연질자성재료는 이력손실이 작아 외부 자장이 변할 때 자화도 쉽게 따라 변하는 특성을 갖는다는 설명이 옳다.

• 보자력이 큰 것은 연질이 아니라 경질자성재료의 특징이다.
• 투자율은 낮은 것이 아니라 높은 것이 연질자성재료의 특징이다.
• 알니코·페라이트 자석은 연질이 아니라 경질(영구)자성재료의 예다.

Al-Si 합금에서 금속나트륨이나 불화알칼리 등을 첨가해 공정 Si상을 미세화시키는 처리를 개량처리라 한다.

이 처리를 거치면 거칠고 침상으로 성장하던 Si상이 미세하게 분산되어 합금의 강도와 인성이 함께 향상된다.

저용융점 합금은 대체로 약 250℃ 이하에서 녹는 금속을 가리킨다.

Sn·Pb·Bi·Cd·In 등을 조합해 만들며, 녹는점이 매우 낮아 퓨즈나 땜납, 모형 제작 등 열에 민감한 용도에 활용된다.

주형의 직각 모서리 부분에서 서로 다른 방향으로 성장한 주상정끼리 맞부딪혀 생기는 약한 경계를 약점이라 한다.

주상정은 응고 중 열이 빠져나가는 방향을 따라 길게 자라는데, 모서리에서는 서로 다른 벽면에서 자란 결정이 정면으로 충돌해 결합력이 약한 경계면을 형성하게 된다.

합금주철에 Cr을 0.2~1.5% 정도 첨가하면 탄화물이 안정해져 경도가 증가한다.

• Cr은 탄화물을 안정시켜 흑연화를 오히려 억제하므로 흑연화를 촉진한다는 설명은 옳지 않다.
• Cr은 내식성을 감소시키는 것이 아니라 향상시키는 방향으로 작용한다.
• Cr은 펄라이트를 미세하게 만드는 쪽으로 작용하므로 조대화시킨다는 설명은 옳지 않다.

Ni은 탄화물을 형성하지 않는 원소다.

반면 Ti·Ta·W은 탄소와 결합력이 강해 강 중에서 안정한 탄화물을 형성하는 대표적인 원소로, 내마모성과 고온강도를 높이는 데 활용된다.

톰백은 철(Fe)이 아니라 구리에 아연(Zn)을 소량 넣은 합금이며 전연성이 좋아 금 대용 장식품 등에 쓰이므로, 철을 함유하고 전연성이 없다는 설명은 틀렸다.

• 청동은 구리와 주석의 합금이라는 설명은 옳다.
• 황동은 구리와 아연의 합금이라는 설명은 옳다.
• 포금은 구리에 주석 8~12%를 더한 합금으로 포신 등에 쓰였다는 설명도 옳다.

담금질 깊이를 깊게 하고 크리프저항과 내식성을 높이며 뜨임메짐을 막아주는 합금원소는 몰리브덴(Mo)이다.

Mo은 결정립을 미세화해 강의 경화능을 높이는 동시에 고온에서도 강도가 잘 유지되도록 도와 내열강·내식강에 널리 첨가된다.

금속은 고체 상태에서 규칙적인 결정구조를 가진다는 설명이 옳다.

• 모든 금속이 체심입방격자인 것은 아니며, 금속에 따라 체심입방·면심입방·조밀육방 등 서로 다른 결정구조를 갖는다.
• 금속은 대부분 하나의 결정으로 이루어진 단결정체가 아니라 여러 결정립이 모인 다결정체다.
• 규칙적인 결정은 용해 중이 아니라 응고(냉각) 과정에서 형성된다.

제시된 금속 중 용해온도가 가장 낮은 것은 주석(Sn)이다.

Sn의 녹는점은 약 232℃로 은(약 962℃)·알루미늄(약 660℃)·마그네슘(약 650℃)보다 훨씬 낮아, 땜납처럼 저온에서 녹여 쓰는 용도에 자주 활용된다.

헤드필드강(Hadfield강)은 고망간강(고 Mn강)으로 분류되는 오스테나이트계 특수강이다.

망간을 약 11~14% 함유하여 상온에서도 오스테나이트 조직을 유지하며, 충격을 받으면 표면이 가공경화되어 내마모성과 인성이 동시에 우수해진다.

• 저 P강은 인(P) 함량을 낮춘 강으로 고망간강과는 합금 계열이 다르다.
• 저 Ni강은 니켈 함량을 낮춘 강으로 헤드필드강의 정의에 해당하지 않는다.
• 고 Si강은 규소를 주성분으로 하는 강으로 역시 헤드필드강과 무관하다.

용적이행 방식에서 '블록형'은 존재하지 않는 용어로, 실제 아크 용접의 용적이행은 단락형·스프레이형·글로뷸러형으로 분류된다.

• 단락형은 용적이 모재에 직접 닿아 단락되면서 옮겨가는 방식이다.
• 스프레이형은 높은 전류에서 미세한 용적이 분무 형태로 이행하는 방식이다.
• 글로뷸러형은 비교적 굵은 용적이 중력의 영향을 받아 이행하는 방식이다.

용적이행 형태는 주로 용접 전류의 크기에 따라 달라지며, 전류가 낮을 때는 단락형, 전류가 커질수록 글로뷸러형을 거쳐 스프레이형으로 옮겨간다.

작업 공수의 감소는 용접의 단점이 아니라 오히려 리벳이음 등에 비해 얻는 장점에 해당한다.

• 재질의 변형은 국부 가열과 냉각으로 인해 발생하기 쉬운 용접의 실제 단점이다.
• 잔류응력의 존재도 용접 후 남기 쉬운 대표적인 단점이다.
• 품질 검사의 곤란은 내부 결함을 눈으로 바로 확인하기 어렵다는 용접의 단점을 가리킨다.

반면 공정을 단순화해 작업 공수를 줄이는 효과는 용접의 장점으로 분류된다.

염화아연은 연납땜에서 널리 쓰이는 용제로, 모재 표면의 산화막을 제거하고 땜납의 퍼짐성을 높여준다.

• 붕사는 고온에서 사용하는 경납땜용 용제 성분이다.
• 붕산도 경납땜 계열 용제로 연납땜에는 적합하지 않다.
• 산화제일구리는 땜납이나 용제 성분이 아니라 구리의 산화물이다.

이처럼 연납땜과 경납땜은 사용하는 용제 계열이 서로 달라 구분해서 알아둘 필요가 있다.