[금속재료산업기사 필기] 16년 1회차 기출문제 정답·해설 페이지

다음 중 용융점이 가장 낮은 금속은?

Fe

Hg

W

Cu

베어링용 합금이 갖추어야 할 조건이 아닌 것은?

열전도율이 클 것

소착에 대한 저항력이 작을 것

충분한 점성과 인성이 있을 것

하중에 견딜 수 있는 내압력을 가질 것

특수강에 첨가되는 합금원소의 효과에 대한 설명으로 틀린 것은?

B은 경화능을 향상시킨다.

V은 조직을 미세화시켜 강화한다.

Cr은 담금질성을 개선시키고 페라이트 조직을 강화시키며, 뜨임취성을 일으키기 쉽다.

Mn은 담금질성을 감소시키는 원소이며 1%이상 첨가하여 결정입자를 미세하게 하고 강을 강화시킨다.

형상기억합금에 대한 설명으로 틀린 것은?

형상기억효과는 일방향(one way)성의 기구이다.

실용합금에는 Ni-Ti계, Cu-AI-Ni, Cu-Zn-Al합금 등이 있다.

형상기억합금은 Ms 점을 통과시키면 마탠자이트 상에서 오스테나이트 상이 된다.

처음에 주어진 특정한 모양의 것(코일형)을 소성변형 한 것이 가열에 의하여 원래의 상태로 돌아가는 현상이다.

금속을 냉간가공하면 결정입자가 미세화 되어 재료가 단단해지는 현상은?

가공경화

석출경화

시효경화

표면경화

냉간 가공 시 금속의 결정입자가 미세화되어 재료가 경화되는 현상은 가공경화(strain hardening, work hardening)이다. 냉간 가공 중 금속 결정 내 전위(dislocation)가 증가하고 이들이 서로 상호작용하면서 결정입자가 작아지고 조직이 조밀해져 강도와 경도가 증가한다. 전해경화는 전기화학적 처리, 고용경화는 합금원소 첨가, 탈탄경화는 표면 탄소 손실로 인한 경화로 모두 다른 메커니즘이다.

금속의 소성가공 방법이 아닌 것은?

압연

단조

주조

압출

마그네슘(Mg)에 대한 설명 중 틀린 것은?

구상흑연주철의 첨가제로 사용된다.

절삭성이 양호하고 알칼리에 견딘다.

소성가공성이 낮아 상온변형이 곤란하다.

내산성이 좋으며, 고온에서 발화하지 않는다.

Al-Si합금에 대한 설명으로 옳은 것은?

개량처리를 하게 되면 조직이 조대화 된다.

γ실루민은 Ai-Si 합금에 Mg을 넣어 시효성을 부여한 합금이다.

포정점 부근의 조성의 것을 실루민이라 하며 실용으로 사용한다.

실루민은 용융점이 높고 유동성이 좋지 않아 복잡한 사형주물에는 사용할 수 없다.

강도가 크고, 고온이나 저온의 유체에 잘 견디며 불순물을 제거하는데 사용되는 금속필터 즉, 다공성이 뛰어난 재질은 어떤방법으로 제조된 것이 가장 좋은가?

소결

기계가공

주조가공

용접가공

초전도 현상과 그에 따른 재료의 설명으로 틀린 것은?

일정 온도에서 전기저항이 0 이 되는 것을 초전도라 한다.

대부분의 금속성 초전도체는 극고온에서 초전도 현상이 나타난다.

호합물계 초전도 선재에는 Nb3Sn 및 V3Ga의 화합물 등이 있다.

합금계 초전도 재료에는 Nb – Ti, Nb – Ti –Ta 등이 있다.

'대부분의 금속성 초전도체는 극고온에서 초전도 현상이 나타난다'가 틀린 이유는 금속성 초전도체는 대부분 극저온(액체헬륨 온도 ~4K 이하)에서 초전도 현상을 보이지만, 문장에서 '극고온'이라 표현한 것이 오류이기 때문이다. 고온 초전도체(세라믹계)도 존재하지만 일반적으로 금속성 초전도체는 극저온 조건을 필요로 한다.
초전도 현상의 정의와 초전도체의 분류를 구분하는 문항이다.
일정 온도(임계온도) 이하에서 저항이 0이 되는 초전도의 정의로 정확하다.
화합물계(금속간화합물) 초전도체의 예시로 Nb₃Sn, V₃Ga 등이 맞다.
합금계 초전도체의 예시로 Nb-Ti, Nb-Ti-Ta 등이 올바르다.

전율고용체를 만들며 치과용, 장식용으로 쓰이는 white gold에 해당되는 합금은?

Ag-Pd-Au-Cu-Zn

Ag-Ti-Sn-Cu-Zn

Pt-Cu-Pb-Sn-Co

Pt-Pb-Sn-Co-Au

Fe-C 평형상태도에서 강의 A1 변태점 온도는 약 몇 ℃ 인가?

723℃

762℃

910℃

1400℃

니켈과 그 합금에 관한 설명으로 틀린 것은?

니켈의 비중은 약 8.0 이다.

니켈은 도금용 소재로 사용된다.

니켈은 인성이 풍부한 금속이다.

36%Ni-Fe 합금은 퍼멀로이(permalloy)로서 열팽창계수가 크다.

18-4-1형 텅스텐계 고속도강에서 Cr의 함량은?

18%

4%

1%

0.4%

스테인리스강에 대한 설명으로 옳은 것은?

18-8 스테인리스강은 페라이트계이다.

페라이트계 스테인리스강은 담금질하여 재질을 개선한다.

석출경화계 스테인리스강은 PH계로 Al, Ti, Nb 등을 첨가하여 강도를 낮춘다.

오스테나이트계 스테인리스강은 입계부식과 응력부식이 일어나기 쉽다.

다음 금속 중 흑연화를 촉진하는 원소는?

V

Mo

Cr

Ni

다이캐스팅용 아연합금의 가장 중요한 합금원소로서 합금의 강도, 경도를 증가시키고 유동성을 개선하는 것은?

Pb

Al

Sn

Cd

7 : 3 황동에 1% 내외의 Sn을 첨가하여 내해수성을 향상시켜 증발기, 열교환기 등에 사용되는 특수 황동은?

델타 메탈

니켈 황동

네이벌 황동

애드미럴티 황동

탄소강의 5대 원소가 아닌 것은?

P

S

Cu

Mn

다음 중 탄소량이 가장 많은 강은?

SM15C

SM25C

SM45C

STC105

결정구조에 대한 설명 중 틀린 것은?

면심입방정의 최근접원자는 12개가 있다.

조필육방정의 원자충전율은 약 74% 이다.

면심입방정에서 원자밀도가 가장 조밀한 편은(111) 원자면이다.

면심입방정의 단위정에는 2개의 원자가 속해 있다.

정삼각형의 각 정점으로부터 대변에 평행으로 10 또는 100 등분하고, 삼각형 내의 어느 점의 농도를 알려면 그 점으로부터 대변에 내린 수선의 길이를 읽어 표시하는 3원 합금의 농도 표시방법은?

Cottrell법

Gibbs의 삼각법

Lever realtion법

Roozeboom의 삼각법

산소와 친화력이 큰 순서로 배열된 것은?

Al ＞ Mn ＞ Fe ＞ Ni

Mn ＞ Ni ＞ Fe ＞ Al

Fe ＞ Mn ＞ Al ＞ Ni

Ni ＞ Fe ＞ Mn ＞ Al

고체를 구성하는 원자 결합 방법이 아닌 것은?

이온결합

금속결합

공유결합

수분결합

결정립 크기와 항복강도 간의 관계를 표현하는 것은?

Hume-Rothery 법칙

Hall-Petch 관계식

Peach-Koehler 관계식

Zener-Hollomon 관계식

격자가 완전히 규칙적인 것을 나타내는 장범위 규칙도 (R)의 표시로 옳은 것은?

R = 0

R = 1

R = 2

R = 3

다음 중 전율고용체 형태의 합금 상태도가 아닌 것은?

조밀육방정계 금속에서 볼 수 있는 특징적인 변형으로 슬립면에 수직으로 압축하였을 때 나타나는 것은?

쌍정대

킹크대

전위대

버거스대

자기변태가 존재하지 않는 것은?

Ni

Co

Al2O3

Fe3C

냉간가공 등으로 변형된 결정구조가 가열하면 내부변형이 없는 새로운 결정립으로 치환 되어지는 현상은?

시효

회복

재결정

용체화처리

금속의 소성변형을 가능하게 하는 전위는 어떤 결함인가?

선결함

점결함

면결함

체적결함

50%Ag-Au가 규칙격차를 만들 때 단범위 규칙도(σ)는? (단, Au는 FCC이며 이 중 6.5개가 Ag이고, 5.5개가 Au이다.)

-0.08

-0.5

0.8

0.5

결정 내 원자들은 열진동을 계속하면서 고체내에 원자 확산이 진행되고 있다. 다음 금속의 열진동에 대한 설명으로 틀린 것은?

원자의 열진동에서 진동수는 온도에 따라 거의 변하지 않으나 진폭은 변한다.

일반적으로 온도가 상승하면 공격자점이 존재할 비율은 적어진다.

공격자점이 많아지면 결정 내의 원자 열진동 진폭은 커진다.

공격자점 주위에 열진동하고 있는 원자가 새로운 공격자점으로 계속 위치를 변화하며 확산이 진행된다.

용융 금속이 응고 성장할 때 불순물이 가장 많이 모이는 곳은?

결정입내

결정입계

결정입내의 중심부

결정격자 내의 중심부

용융금속 표면에 종자결정을 접촉시켜 이를 서서히 회전시키면서 끌어 올릴 때 이 종자 결정에 연결되어 연속적으로 성장시키는 단결정 성장방법은?

재결정법

용융대법

Gzochralski법

Tammann-Bridgeman법

다음 중 고용체 강화에 대한 설명으로 틀린 것은?

황동에서는 고용체 강화에 의해 강도 및 연성이 증가한다.

고용체 강화 합금은 고온 크리프 저항성이 순금속보다 우수하다.

고용체 강화 합금은 순금속에 비해 전기전도도가 크다.

고용체 강화 합금의 항복강도, 인장강도가 순금속보다 크다.

결정계와 브라베(bravais) 격자와의 관계에서 정방정계의 축장과 축각의 표시로 옳은 것은?

a=b=c, α=β=γ=90°

a≠b≠c, α=β=γ=90°

a=b≠c, α=β=γ=90°

a≠b≠c, α=γ=90°, β≠90°

Al-Cu계 합금의 G.P.Zone 은 구리 원자가 Al의 어느 면에 형성되는가?

(111)

(110)

(100)

(112)

Al-Cu계 합금의 G.P.Zone(Guinier-Preston Zone)은 구리 원자가 Al 모기질의 (100) 면에 형성되는 얇은 판상(disc) 구조이다.
Al은 FCC 결정구조를 가지며, G.P.Zone은 초기 석출 단계에서 구리 원자가 (100) 평면에 단원자층 두께로 집적되어 형성되고, 이는 격자 불일치를 최소화하면서 안정적인 코히런트 구조를 유지한다. 이러한 얇은 판상의 G.P.Zone은 이후 θ″ → θ′ → θ 상으로의 석출 과정을 거쳐 최종적으로 안정상인 CuAl₂로 변환된다.

표면확산, 입계확산, 격자확산 중 확산이 가장 빠른 순서에서 낮은 순서로 나타낸 것은?

표면확산 ＞ 입계확산 ＞ 격자확산

입계확산 ＞ 격자확산 ＞ 표면확산

격자확산 ＞ 표면확산 ＞ 입계확산

표면확산 ＞ 격자확산 ＞ 입계확산

금속에 있어서 Fick의 확산 제2법칙의 식은? (단, D는 확산계수이며, 농도 C를 시간 t와 장소 γ의 함수로 생각하여 확산이 일어난다고 가정한다.)

탄소강에서 마텐자이트 변태가 시작되는 온도(Ms)에 대한 설명으로 틀린 것은?

미세결정립은 Ms 점이 낮다.

얇은 시료의 Ms 점은 두꺼운 시료보다 높다.

Ai, Ti, V, Co 등의 첨가원소는 Ms 점을 낮춘다.

탄소강은 냉각속도가 빠르면 Ms 점이 낮아진다.

페라이트 가단주철 및 펀라이트 가단주철은 어떠한 주철을 풀림하여 만드는가?

회주철

반주철

백주철

구상흑연주철

Sub-zero 처리과정에서 균열 발생에 대한 대책으로 옳은 것은?

심랭처리 온도로부터의 승온은 가열로에서 한다.

가능한 한 잔류오스테나이트가 많이 발생되도록 한다.

담금질을 하기 전에 탈탄층을 두어 탈탄이 지속되도록 한다.

심랭처리 하기 전에 100~300℃에서 뜨임(tempering)을 행한다.

수용액에서 퀀칭시 냉각속도가 가장 빠른 단계는?

복사단계

비등단계

대류단계

증기막 형성단계

완전풀림을 했을 때 경도의 증가는 어떤 원소의 영향인가?

Zn%의 함유량

C%의 함유량

Sn%의 함유량

Mn%의 함유량

담금질에 따른 용적의 변화가 가장 큰 조직은?

펄라이트

베이나이트

마텐자이트

오스테나이트

금속의 발열체 중 사용온도가 가장 높은 것은?

칸탈

니크롬

철크롬

몰리브텐

아공석강을 노멀라이징(normalizing) 열처리 하였을 경우 얻어지는 조직은?

페라이트 + 펄라이트

소르바이트 + 시멘타이트

시멘타이트 + 베이나이트

시멘타이트 + 오스테나이트

알루미늄, 마그네슘 및 그 합금의 질별 기호 중 어닐링한 것의 기호로 옳은 것은?

F

H

O

W

분위기로에 재료를 장입 또는 꺼낼 때 로의 내부로 공기가 들어가 가스의 교란이나 폭발을 방지하기 위하여 장입구 또는 취출구에 가연성 가스를 연소시켜 외부와 차단하는 것은?

슈팅(sooting)

버핑(buffing)

번 아웃(burn out)

화염커튼(flame curtain)

두 종류의 금속선 양단을 접합하고 양 접합점에 온도차를 부여하면 열기전력이 발생한다. 이것을 이용한 온도계는?

전기저항 온도계

열전대 온도계

복사 온도계

팽창 온도계

다음의 조직 중 항온변태와 가장 관계가 깊은 조직은?

페라이트(ferrite)

펄라이트(pearlite)

베이나이트(bainite)

레데뷰라이트(ledeburite)

고주파 유도 가열시 침투깊이가 가장 큰 것은 몇 kHZ 인가?

0.5

1.0

2.0

4.0

고주파경화열처리의 특징으로 틀린 것은?

담금질 시간이 단축된다.

간접 가열하므로 열효율이 낮다.

재료비, 가공비 등 담금질 경비가 절약된다.

생산공정에 열처리 공정의 편입이 가능하다.

A1 변태점 이하에서 가열하는 열처리는?

템퍼링

담금질

어닐링

노멀라이징

염욕이 갖추어야 할 조건에 해당되지 않는 것은?

염욕의 순도가 높고 유해 불순물이 포함하지 않는 것이 좋다.

가급적 흡수성이 크고, 염욕의 분해를 촉진해야 한다.

열처리 후 제품 표면에 점착된 염의 세정이 쉬워야 한다.

열처리 온도에서 염욕의 점성이 작고, 증발휘산량이 적어야 한다.

다음 중 담금질 균열과 변형의 가장 주된 원인은?

응력 감소

경도 증가

균일한 체적 변화

온도 차이로 인한 열응력

화염경화처리의 특징으로 틀린 것은?

담금질 변형이 적다.

국부적인 담금질이 어렵다.

가열온도의 조절이 어렵다.

기계가공을 생략 할 수 있다.

담금질 균열의 방지 대책이 아닌 것은?

제품 전체가 고루 냉각되도록 한다.

날카로운 모서리를 가급적 만들지 않는다.

냉각 시 제품의 온도 구배를 균일하게 한다.

살두께 차이, 급변하는 부분을 많게 한다.

다음 중 연속적 작업이 곤란한 열처리로는?

푸셔로

피트로

콘베이어로

로상 진동형로

다음 재료시험 중 정적시험 방법이 아닌 것은?

인장시험

압축시험

비틀림시험

충격시험

와전류 탐상시험의 특성을 설명한 것 중 틀린 것은?

자장이 발생하는 동일 주파수에서 진동한다.

전도체 내에서만 존재하며, 교번 전자기장에 의해서 발생한다.

코일에 가장 근접한 검사체의 표면에서 최대와전류가 발생한다.

와전류가 물체에 침투되는 깊이는 시험주파수, 전도성, 투자율과 비례한다.

다음 중 결정입도 측정법이 아닌 것은?

ASTM 결정립 측정법

제프리즈(Jefferies)법

헤인(Heyn)법

폴링(Polling)법

일반 광학현미경의 조직검사로 조사할 수 없는 것은?

결정입자의 크기

비금속개제물의 종류

재료의 성분, 성분의 함량

재료의 압연, 단조, 열처리의 상태

X선 회절시험에 사용되는 Bragg 법칙으로 옳은 것은? (단, n은 X선의 차수, λ는 X선의 파장, d는 원자간 거리, θ는 결정에 투과되는 X선의 입사각 또는 반사각이다.)

n=2dλsinθ

n=3dλsinθ

nλ=2dsinθ

nλ=3dsinθ

죠미니 시험에서 경화능의 표시가 보고서에 J45-6/18로 적혀 있을 때 HRC 경도값을 표시하는 것은?

J

6

15

45

굽힘 시험은 굽힘 저항시험과 굴곡시험으로 분류되는데 다음 중 굴곡시험과 관계있는 것은?

탄성계수

탄성에너지

재료의 저항력

전성 및 연성

자분탐상 검사에서 탈자(demagnetization)처리가 필요없는 경우에 해당되는 것은?

시험체의 잔류자속이 이후 기계가공을 곤란하게 하는 경우

시험체가 큐리점(curie point)이상으로 열처리 되었을 경우

시험체의 잔류자속이 계측기의 작동이나 정밀도에 영향을 주는 경우

시험체가 마찰부분에 사용될 때 자분집적으로 마모에 영향을 주는 경우

큐리점 이상으로 열처리된 시험체는 그 온도에서 자성을 잃게 되므로 이미 완전히 소자화(demagnetized) 상태이며, 따라서 추가적인 탈자 처리가 불필요하다.
자분탐상 검사에서 탈자 처리는 검사 후 시험체에 남은 잔류자속을 제거하여 후속 공정이나 사용 중 문제가 발생하지 않도록 하는 것이 목적이다. 반면 다음 경우는 잔류자속으로 인한 실제 피해가 발생하므로 모두 탈자 처리가 필요한 경우에 해당한다.
잔류자속이 기계가공을 곤란하게 하는 경우
잔류자속이 계측기 오류를 일으키는 경우
자분집적으로 마찰부 마모에 영향을 주는 경우

국가와 재료시험규격의 연결이 틀린 것은?

미국 - ASTM

영국 - SAE

독일 - DIN

일본 - JIS

인장시험편의 표점거리가 50mm인 시험편을 시험결과 52mm로 늘어났다면 연신율은?

2%

4%

20%

40%

마모시험에 미치는 영향을 설명한 것 중 틀린 것은?

온도 및 상대금속에 따라 결과 값이 다르다.

표면의 거칠기 상태에 따라 결과 값이 다르다.

윤활제를 사용한 것과 사용 안한 것의 결과값은 다르다.

마찰로 인하여 생기는 미세한 가루는 결과값에 전혀 영향을 미치지 않는다.

설퍼프린트(Sulphur print)법에 대한 설명으로 옳은 것은?

철강재료의 결정 조직 상태를 알아보는 검사법이다.

철강재료의 입간부식이나 방향성을 알아보는 검사법이다.

철강재료 중의 황화망간(MnS)의 분포상태를 알아보는 검사법이다.

철강재료 중 황 및 편석의 분포상태를 알아보는 검사법이다.

비커즈 경도계에서 대면각이 몇 도인 다이아몬드 사각추 누르개를 사용하는가?

120°

136°

140°

156°

실험실에 사용하는 약품 중 인화성물질이 아닌 것은?

질산

벤젠

에틸알콜

디에틸에테르

브리넹 경도를 측정시 시험하중의 유지 시간으로 옳은 것은?

2~8sec

10~15sec

16~20sec

21~25sec

시험편을 가압하거나 감압하여 일정한 시간이 경과한 후 발포용액으로 누설을 검지하는 누설시험법은?

기포 누설시험법

헬륨 누설시험법

할로겐 누설시험법

암모니아 누설시험법

다음에서 재료의 단면변화율을 측정하는 것은?

쇼어

브리넬

로크웰

압축강도

피로시험에 대한 설명으로 틀린 것은?

단일 하중의 응력보다 훨씬 작은 응력에서 큰 변형 없이 파괴가 발생한다.

S-N 곡선에서 일반적으로 응력이 작아질수록 사이클 수(N)는 감소한다.

고주기 피로는 102 반복주기 이상에서 파괴가 발생한다.

쇼트피이닝에 의해 표면에 압축응력을 생성시키면 피로수명이 증가된다.

시료의 연마제로 가장 거리가 먼 것은?

산화망간(MnO)

산화크롬(Cr2O3)

알루미나(Al2O3)

산화마그네슘(MgO)

철강 재료를 신속, 간편하게 선별하는 불꽃시험법에 대한 설명 중 틀린 것은?

검사는 같은 방법 및 조건으로 실시하여야 한다.

그라인더 불꽃 시험은 뿌리, 중앙, 끝으로 나누어 관찰한다.

불꽃검사에서 탄소의 양(%)이 증가하면 불꽃의 수가 감소하고 그 형태도 단순해진다.

그라인더 불꽃시험은 불꽃의 형태 및 양에 의해 재료의 탄소량(%)을 판정한다.