[금속재료산업기사 필기] 13년 1회차 기출문제 정답·해설 페이지

특수강을 제조하는 목적이 아닌 것은?

경도 증대

내식성, 내열성 증대

취성, 전연성 증대

내마모성, 절삭성 증대

실루민의 주조 조직에 나타나는 규소는 육각판상의 거친 결정이므로 개량처리하여 조직을 미세하 시켜야 한다. 이 때 사용하는 접종제가 아닌 것은?

알루미늄

불화알카리

수산화나트륨

금속나트륨

특수용도용 합금강에서 일반적으로 전자기적 특성을 개선하는 원소는?

Ni

Mo

Si

Cr

인청동의 특징을 설명한 것 중 틀린 것은?

내식성 및 내마모성이 우수하다.

펌프부품, 기어 및 화학기계용 부품에 사용된다.

주석 청동 중에 보통 0.05~0.5%의 인을 함유한다.

인은 극소량의 Cu 중에 고용되고, 나머지 Cu3P 상을 연성을 높여주는 역할을 한다.

18-8 스테인레스강에 대한 설명 중 틀린 것은?

Cr18%, Ni8%를 함유한다.

페라이트 조직으로 강자성이다.

입계부식 방지를 위해 Ti을 첨가한다.

내식성, 내충격성, 기계가공성이 우수하다.

상온 또는 가열된 금속을 실러딘 모양의 컨테이너에 넣고 한쪽에 있는 램에 압력을 가하여 밀어 내어 봉, 관, 형재 등의 가공방법은?

전조가공

단조가공

프레스가공

압출가공

순철에서 일어나지 않는 변태는?

A1변태

A2변태

A3변태

A4변태

탄소강의 상온 특성에 대한 설명 중 옳은 것은?

비중, 열전도도는 탄소량의 증가에 따라 증가한다.

탄소량의 증가에 따라 경도, 인장강도는 감소한다.

탄성계수, 항복점은 온도가 상승하면 증가한다.

Fe3C가 석출하면 경도는 증가하나 인장강도는 감소한다.

그림과 같은 순금속의 냉각곡선에서 응고 잠열을 방출하기 시작하는 곳은?

ㄱ

ㄴ

ㄷ

ㄹ

소결 초경합금으로 사용되는 것이 아닌 합금계는?

WC-Co 계

WC-TiC-Co 계

Zn-Cr-W-C 계

WC-TiC-TaC-Co 계

형상기억합금 제조에 이용되는 성질은?

냉간가공

시효경화

확산 변태

마텐자이트 변태

반도체 소자의 틀로 사용되는 리드프레임(lead frame)이 갖추어야 할 성질이 아닌 것은?

열방출성이 낮을 것

도금과 납땜이 잘 될 것

Si와 열팽창 차가 적을 것

펀치 가공 후에도 소재의 평탄도가 유지될 것

다음 중 순철의 동소체가 아닌 것은?

α-Fe

β-Fe

γ-Fe

δ-Fe

일명 화이트메탈이라 불리는 베어링용 합금의 성분으로 조합되지 않는 것은?

Zn-Al-Bi

Sn-Sb-Cu

Pb-Sn-Sb

Sn-Sb-Cu-Pb

구상흑연주철의 바탕(matrix)조직에 따른 형태가 아닌 것은?

페라이트(ferrite)형

펄라이트(pearlite)형

오스테나이트(austeninte)형

시멘타이트(cementite)형

Ti 특징을 설명한 것으로 옳은 것은?

열 및 도전율이 높다.

비강도(강도/중량비)가 높다.

융용점이 낮고 중금속이다.

상온에서 물 또는 공기 중에서는 부동태 피막이 형성되지 않는다.

분말야금법의 특징을 설명한 것 중 옳은 것은?

가공 정밀도가 낮다.

고융점재료의 제조가 어렵다.

편석, 결정립 조대화의 문제가 작다

실수율이 낮아 양산품 제조에 부적합하다.

Ni-Cr 계 합금의 특징을 나타낸 것 중 틀린 것은?

내열성이 크다.

전기 저항이 대단히 작다.

내식성이 크고 산화도가 적다.

Fe 및 Cu에 대한 열전효과가 크다.

다음 중 일반적으로 합금이 순금속보다 우수한 성질은?

전성

연성

전기 전도율

강도 및 경도

탄소강에서 황(S)으로 인한 적열취성을 방지하기 위하여 첨가하는 원소는?

C

Mn

Si

Se

다음 중 탄성률(E)을 나타내는 식으로 옳은 것은? (단, σ : 응력, ε : 변형률이다.)

E = σ / ε

E = σ ㆍ ε

E = ε / E

E = σ + ε

니켈과 구리는 상온에서 FCC 격자구조를 가지며 원자 반경이 각각 1.234Å와 1.275Å이다. 니켈과 구리로 합금을 만들 경우 상온에서의 상태는?

금속간 화합물

치환형 전율 고용체

이차형 한율 고용체

침입형 전율 고용체

전율 고용체 합금에서 강도가 최대인 경우는?

합금에 따라 다르다.

동일 비율로 합금된 경우이다.

융점이 낮은 금속이 많이 포함된 경우이다.

융점이 높은 금속이 많이 포함된 경우이다.

고속도강이나 금형강을 담금질 한 후 뜨임하여 경화시키는 처리는?

수인처리

용체화처리

1차경화처리

2차 경화처리

면심입방격자(FCC)의 충전율은?

26%

32%

68%

74%

F = C-P +1의 상률 공식에서 P가 가지는 의미는?

자유도

대기압

상의 수

성분 수

금속을 소성가공할 때 가공도가 증가하면 일어나는 현상으로 옳은 것은?

연성이 증가한다.

밀도가 증가한다.

항복강도가 증가한다.

전기저항이 감소한다.

변형을 받은 금속에서 축적에너지의 크기에 관한 설명으로 틀린것은?

내부변형이 복잡할수록 축적에너지 축적에너지의 양은 증가한다.

축적에너지 양은 결정립도가 증가함에 따라 증가한다.

낮은 가공온도에서의 변형은 축정에너지 양을 증가시킨다.

주어진 변형에서 불순물 원자를 첨가할수록 축적에너지 양은 증가한다.

두 금속을 합금하는 경우 나타나는 일반적인 성질로 옳은 것은?

밀도는 두 금속의 결정구조와 무관하다.

합금을 하면 인장강도는 증가한다.

융점은 두 금속 중 고온의 금속보다 항상 높아진다.

두 금속 원자의 크기 차가 클수록 치환형 고용체를 형성하기 쉽다.

2성분계 합금에서 핵편석(coring)현상이 가장 심한 반응계로 재석출형이라 부르는 것은?

포석반응

포정반응

편정반응

공정반응

황동의 평형상태도에서 6개의 상 중 α의 결정격자는?

면심입방격자

정방격자

조밀육방격자

체심입방격자

침입형 고용체를 형성하는 원소가 아닌 것은?

탄소(C)

질소(N)

붕소(B)

규소(Si)

용질원자가 전위와 상호작용을 할 때 단범위 장애물을 형성하며 저온에서만 유동 응력에 기여하는 작용은?

강성률 상호 작용

탄성적 상호 작용

전기적 상호 작용

장범위 규칙도 상호 작용

결정내의 슬립(slip)면 위에 슬립한 부분과 슬립하지 않은 부분의 경계에 생기는 결함은?

킹크(kink)

쌍정(twin)

공공(Vacancy)

전위(dislocation)

다음 중 규칙-불규칙변태와 무관한 것은?

자성

전기전도도

금속간 화합물

기계적 성질

금속간 화합물(intermetallic compound)은 특정 원소 비율에서 안정적인 화학적 결합 구조를 가지므로, 그 자체로는 규칙-불규칙변태의 대상이 아니라 규칙적 배열이 이미 확정된 상이다. 따라서 금속간 화합물은 규칙-불규칙변태와 무관하다.
규칙-불규칙변태(order-disorder transformation)는 합금이 원자의 배열 규칙성 변화에 따라 물성이 크게 바뀌는 현상이다.
자성(magnetic property)은 원자 배열의 규칙성에 따라 강자성·반강자성이 전환된다.
전기전도도는 규칙적 배열이 무질서해지면서 전자의 이동이 방해받아 크게 감소한다.
기계적 성질(경도, 취성 등)도 원자 배열 규칙성에 의존한다.

금속의 합금에서 온도가 일정할 때 확산속도가 가장 빠른 것은?

표면확산

입계확산

격자확산

입내확산

원자 확산계수 D의 단위를 나타내는 것은?

cm/in

cm2/in

cm/sec

cm2/sec

체심입방격자가 결정구조를 갖는 Mo의 슬립면과 슬립방향은?

{0001}, <  >

{111}. <110>

{110}, <111>

{123}, <111>

강의 물리적 성질을 설명한 것으로 틀린 것은?

비중은 탄소량의 증가에 따라 감소한다.

열전도도는 탄소량의 증가에 따라 감소한다.

전기저항은 탄소량의 증가에 따라 증가한다.

탄소강은 일반적으로 자성을 띠고 있지 않다.

마텐자이트(martensite) 변태의 특징이 아닌 것은?

무확산 변태를 한다.

단상에서 단상으로 변한다.

응력을 가하면 Ms 이상에서도 변태된다.

합금원소를 첨가하여도 Ms 점의 변화없이 변태한다.

합금원소 첨가는 Ms 점을 변화시킨다 — C, Ni 등을 첨가하면 Ms가 저하되거나 상승하는 것이 잘 알려진 사실이므로, "합금원소를 첨가하여도 Ms 점의 변화 없이 변태한다"는 마텐자이트 변태의 특징이 아니다.
마텐자이트 변태의 특징을 정확히 파악하는 문제다.
마텐자이트 변태는 무확산(athermal) 변태로서 원자 확산 없이 격자 전단(shear)을 통해 일어난다.
단상에서 단상으로 직접 변환된다.
온도 감소에 의해 Ms(마텐자이트 시작 온도)에서 시작되지만, 응력을 가하면 Ms 이상의 온도에서도 변태가 유도될 수 있다(stress-assisted transformation).

침탄 처리할 때 경화층 깊이를 증가시키는 원소는?

S, P

Si, V

Ti, Al

Cr, Mo

담금질 액을 교반하는 방법에는 프로펠러를 이용하거나 펌프 등을 사용한다. 교반의 세기 조정시 고려할 사항이 아닌것은?

뜨임온도

냉각제의 냉각속도

허용하는 변형의 한도

사용하는 재질의 담금질성

다음 중 심냉처리(sub-zero treatment)를 실시해야 하는 강종이 아닌 것은?

불림(공냉)처리한 SM25C

담금질(유냉)처리한 STB2

담금질(유냉)처리한 SKH51

침탄처리 후 담금질(유냉)한 SCr420

가열된 기판 위에 코팅하고자 하는 피막의 성분을 포함한 원료의 혼합 가스를 접촉시켜 기상 반응에 의하여 표면에 금속, 탄화물, 질화물 등의 다양한 피막을 생성시키는 처리는?

스퍼터링

화학 증착법

진공 증착법

이온 플레이팅

열처리 결함 중 탈탄 현상을 설명한 것으로 틀린 것은?

담금질 경도가 떨어진다.

기계적 성질 특히 피로강도가 저하한다.

표면에 탈탄이 일어나서 펄라이트조직이 많이 보인다.

강표면에 인장응력이 발생하여 변형이나 균열의 원인이 된다.

"표면에 탈탄이 일어나서 펄라이트조직이 많이 보인다"는 설명은 틀렸다. 탈탄이 진행되면 표면의 탄소 함량이 저탄소(또는 무탄소)로 변하면서 페라이트(ferrite) 조직이 주로 나타나고, 펄라이트는 중간 정도의 탄소 함량을 가진 영역에서 나타나기 때문이다.
탈탄은 강을 가열할 때 표면의 탄소가 산화되어 손실되는 현상이다.
담금질 경도 저하: 표면의 탄소 함량 감소로 경도가 저하하므로 정확하다.
피로강도 저하: 표면 탈탄층의 기계적 성질 저하로 특히 피로강도가 크게 감소하므로 정확하다.
표면 인장응력 발생: 표면이 저탄소화되어 담금질 후 내부보다 수축량이 작아 표면에 인장응력이 발생하므로 정확하다.

강의 담금질성을 판단하는 방법이 아닌 것은?

강박시험에 의한 방법

임계지름에 의한 방법

조미니시험에 의한 방법

임계냉각속도를 사용하는 방법

냉간가공, 단조 등으로 인한 조직의 불균일 제거, 결정립미세화, 물리적, 기계적 성질의 표준화를 목적으로 대기 중에 냉각시키는 열처리는?

뜨임

풀림

담금질

노멀라이징

펄라이트 가단주철의 제조방법으로 틀린 것은?

합금첨가에 의한 방법

열처리 곡선의 변화에 의한 방법

흑심가단주철의 재열처리에 의한 방법

구상흑연주철의 재열처리에 의한 방법

열간공구강인 STD 61소재는 담금질하면 오스테나이트가 잔류하는 데 이를 마텐자이트화 하기 위하여 영하의 온도에서 실시하는 처리는?

심냉처리

블루잉처리

파텐팅처리

오스템퍼링처리

텅스텐계 고속도강의 열처리에 대한 설명으로 틀린 것은?

고속도강의 담금질 온도는 약 1250~1300℃의 고온이다.

고속도강은 자경성이 강하므로 풀림시의 냉각 속도는 화색이 없어지기 전까지 서냉한다.

결정립의 조절, 조직의 개선 및 2차 경화를 위하여 노멀라이징처리를 한다.

담금질 온도가 높아지면 탄화물이 오스테나이트 중에 완전히 고용시켜 잔류 오스테나이트가 많아진다.

일반적인 열처리의 목적을 설명한 것 중 틀린 것은?

경도 또는 인장력을 증가시키기 위한 것이다.

냉간가공에 의해서 생기는 응력을 제거하는 것이다.

조직을 최대한 조대화시키고, 방향성을 크게 갖게 하기위한 것이다.

조직을 연한 것으로 변화시키거나 또는 기계 가공을 좋게 하기 위한 것이다.

다음 중 연속냉각변태에서 오스테나이트로부터 마텐자이트로 변화하는 변태는?

Ar′변태

Ar1변태

Ar″변태

Ar3변태

탄화물을 피복하는 TD처리(Toyota Diffusion Process)의 특징으로 틀린 것은?

처리온도가 낮아 용융 염욕 중에서는 사용할 수 없다.

설비가 간단하고 처리품의 조작이 자유롭다.

높은 경도와 우수한 내소착성이 있다.

확산법에 의한 탄화물 피복법이다.

자동온도제어장치의 순서로 맞는 것은?

검출 → 판단 → 비교 → 조작

검출 → 비교 → 판단 → 조작

조작 → 판단 → 검출 → 비교

조작 → 비교 → 판단 → 검출

기계구조용 부품으로 사용하는 베릴륨 청동의 열처리 특징에 관한 설명 중 틀린 것은?

베릴륨 청동은 재결정 풀림하여 사용한다.

시효처리시 경도, 인장강도와 항복점이 늘어난다.

공업적으로 고온 및 부식환경에 있는 스프링 접촉자에 사용한다.

선, 판으로부터 선 스프링, 판 스프링을 만들 때는 풀림처리로 연화시켜 성형한다.

고주파 경화법에 관한 설명으로 옳은 것은?

코일의 재료는 주로 탄소강을 사용한다.

가열 면적이 좁을 때는 다권 코일을 사용한다.

가열 면적이 넓고 길 때는 단권 코일을 사용한다.

코일과 고주파 발생장치를 연결하는 리드는 될 수 있는 한 간격을 좁게 해야 한다.

전기로 중 상부 또는 하부에 열풍 팬을 설치하여 온도 분포가 매우 좋으며 길이가 긴 부품의 담금질 및 가스 침탄의 뜨임용으로 많이 사용되는 로는?

상형로

원통로

대차로

회전 레토르트

강을 열처리시 산화에 기인되는 것이 아닌 것은?

탈탄

고운 표면

경도 불균일

담금질 시 균열

Al합금, Mg합금 등과 같은 경합금에 가장 알맞은 열처리 방법은?

표면경화 열처리

시효경화 열처리

항온변태 열처리

응력제거 열처리

열처리용 온도계 중 팽창온도계는?

방사온도계

광전관 온도계

저항온도계

봉상온도계

비금속 개재물(Non-metallic inclusion)에 대한 설명으로 틀린 것은?

응력집중의 원인이 된다.

피로한계를 저하시킨다.

철강 내에 개재하는 고형체의 불순물이다.

투가 전자 현미경 시험으로만 발견할 수 있다.

비금속 개재물은 철강 제조 과정에서 불가피하게 함유되는 산화물, 황화물, 규산염 등의 고형 불순물이다. 개재물은 기지금속과의 경계에서 응력집중 부위가 되어 강도와 인성을 저하시키고, 피로한계를 현저히 저하시킨다(1, 2, 3번 모두 참). 개재물 검사는 광학현미경(광학 조직사진), 주사전자현미경(SEM), 투과전자현미경(TEM) 등 다양한 방법으로 발견 가능하며, 특히 광학현미경으로도 일반적인 개재물을 충분히 관찰할 수 있다. 따라서 "투과전자현미경 시험으로만 발견할 수 있다"는 표현은 개재물 검사 방법의 다양성을 무시한 과도하고 부정확한 주장이다.

재료의 연성을 알기하기 위한 것으로 구리판, 알루미늄판 및 기타 연성판재를 가압 성형하여 변형능력을 시험하는 방법은?

굽힘시험

커핑시험

응력파단시험

슬라이딩 마모시험

현미경으로 측정한 비금속 재재물의 종류 중에서 그룹 A계개재물은?

황화물 종류

알루민산염 종류

규산염 종류

단일 구형의 종류

자분탐상시험의 자화방법에 해당되지 않는 것은?

통전법

형광법

코일법

프로드법

물체에 해머(추)를 낙하시켰을 때 반발되어 튀어오르는 높이로 경도를 측정하는 시험은?

브리넬 시험

로크웰 시험

비커스 시험

쇼어 시험

황동의 비틀림 시험과 비틀림 응력 및 변형율을 구하기 위한 가정들에 대한 설명 중 틀린 것은?

봉의 단면은 변형 후에도 역시 평면이다.

강성계수(전단 탄성계수) 등을 구할 수 있다.

단면상에서의 반경은 변형 후에도 그 반경으로 취급한다.

비틀림 각도는 토크-비틀림 선도 초기에는 반비례로 나타나나 항복점을 지나면 감소가 급격하게 된다.

알루미늄 압출품의 표면에 존재하는 랩(lap), 미세균열의 검출에 적합한 비파괴 시험법은?

자분탐상 시험

침투탐상 시험

초음파탐상 시험

음향방출 시험

크리프(creep)시험은 긴 시간이 필요하다. 이 때 시험실의 환경조건에서 정확한 시험결과를 얻기 위한 가장 우선적인 조치는?

내진(내충격) 설비

조명 및 환기 설비

소음 방지 장치

분진 방지 장치

안전보건교육의 단계별 교육과정 중 지식교육, 기능교육, 태도 교육 중 태도교육 내용에 해당되는 것은?

안전규정 숙지를 위한 교육

전문적 기술 및 안전 기술 기능

작업 전후 점검 및 검사요령의 정확화 및 습관화

안전의식의 향상 및 안전에 대한 책임감 주입

금속 내부의 깊은 결함에 대한 정보를 얻기 위한 비파괴시험법은?

와전류 탐상시험

자분탐상시험

침투탐상시험

방사선투과시험

다음의 열처리된 조직 중 기계적 피로 한도가 가장 큰 조직은?

마텐자이트 + 트루스타이트

펄라이트 + 페라이트

트루스타이트 + 오스테나이트

페라이트 + 오스테나이트

인장시험편의 표점거리는 50mm이고, 인장 시험 후 절단된 시편의 표점거리가 65.6mm일 때 이 시편의 연신율은?

21.2%

31.2%

41.2%

51.2%

피로시험의 종류 중 시험편이 축방향에 인장 및 압축이 교대로 작용하는 시험은?

반복 굽힘시험

반복 인장 압축 시험

반복 비틀림시험

반복 응력 피로시험

한국산업표준에 대한 인장시험에 대한 설명으로 틀린 것은?

시험온도는 0~40℃의 범위 내로 하고, 특히 온도 관리가 필요할 때에는 30±5℃로 한다.

하중을 가하는 속도가 측정 결과에 현저한 영향을 미칠 우려가 있는 재료에 대해서는 그 재료 표준이 정한 바에 따른다.

상항복점, 하항복점, 내력을 측정하는 경우는 재료 표준에서의 규정 값에 대응하는 하중의 1/2하중까지 적절한 속도로 하중을 가한다.

인장강도 규정 값에 해당하는 하중의 50%를 넘은 후에는 시험편 평행부의 변형 증가율이 강에서는 20~80%/min, 알루미늄 및 그 합금에서는 80%/min 이하가 되는 속도로 당긴다.

인장시험의 시험온도 기준을 묻는 문항으로, 정답 근거는 시험온도는 23±5℃를 표준으로 하되, 필요시 다른 온도 범위를 적용할 수 있다는 점입니다. 보기의 "0~40℃ 범위 내"와 "30±5℃"는 한국산업표준(KS B 0802 금속재료 인장시험 방법)의 규정과 맞지 않습니다.
하중 속도가 결과에 영향을 미칠 우려가 있는 재료에 관한 보기는 재료별 표준 규정을 따르도록 한 올바른 내용입니다.
상·하항복점과 내력 측정 시 규정값의 1/2하중까지 적절한 속도로 하중을 가하는 것이 맞습니다.
인장강도 규정값의 50% 초과 후 변형률 증가속도를 강 20~80%/min, 알루미늄 80%/min 이하로 제한하는 것으로 올바릅니다.

초음파탐상검사에서 초음파의 특징을 설명한 것 중 옳은 것은?

파장이 짧으며, 직진성을 갖는다.

고체 내에서 전파가 잘되지 않는다.

원거리에서 초음파빔은 확산되지 않아 강하다.

고체 내에서 종파 1종류의 초음파만이 존재한다.

충격시험에서 충격값의 단위로 옳은 것은?

kgf/m

kgf/mm2

kgfㆍm/cm2

kgfㆍcosθㆍm

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

검사는 같은 방법 및 같은 조건으로 실시하여야 한다.

탈탄,침탄 정도의 개략적 판정을 할 수 있다.

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

그라인더 불꽃시험은 불꽃의 형태에 의해 재료의 탄소 양(%)을 판정한다.

황의 편석부가 짙은 농도로 착색된 점상으로 나타난 편석의 기호는?

SN

SC

SD

SCO

금속 현미경을 사용하여 시험편의 조직을 관찰할 때 주의해야 할 사항 중 틀린 것은?

저배율에서 고배율로 관찰한다.

배율 확인 후에 대물 및 접안렌즈를 고정시킨다.

시편을 받침대에 올려놓고 크래프로 고정시킨다.

미동 나사로 초점을 대략 맞춘 후 조동 나사로 초점을 정확히 맞추어 관찰한다.

철강 재료에 존재하는 황(S)의 분포상태와 편석을 검사하는 방법은?

제프리즈법

매크로 검사법

설퍼프린트법

비금속재재물 검사법