1. 합금 (Alloy)
ㅇ 순 금속은 자연상태에서 거의 존재하지 않음
- 거의 모든 금속 물질이 합금 임
. 즉, 2 이상의 금속 또는 비금속과의 혼합물을 말함
ㅇ 비슷한 원자 크기를 갖는 여러 금속 원소들이 용해되어 나타난 고체 (즉, 고용체)
- 비슷한 크기의 원소 원자들이 치환된 결과임
2. 합금의 구분
ㅇ 철 합금 (Ferrous Alloy) : 철 원소를 기본으로한 합금 (철 - 탄소의 합금)
* 순수한 철은, 알루미늄 보다 무르지만, 탄소가 소량 섞이면 강해짐
- 철 (鐵, Irons)
. 선철 (銑鐵, Pig Iron) : 철광석을 환원하여 만들어진 철 (약 4 % C)
. 주철 (鑄鐵, Cast Iron) : 원하는 형태로 주조하여 제작 (~ 4.5 % C)
. 순철 (純鐵, Pure Iron) : 불순물을 제거한 순도 높은 철 (~ 0.080 % C)
. 연철 (鍊鐵, Wrought Iron) : 강철에 대비시켜 통칭되는 단련된 철 (~ 0.01 % C)
. 강철 (鋼鐵, Steel) : 탄소 함유량을 요구 수준까지 낮춰 만듬 (~ 2.11 % C)
- 강 (鋼, Steel) : 보통, 탄소 함유가 2.1% 이하인 철 합금을 일컬음
. 탄소강 (저 합금 강) : 가장 일반적인 공업용 합금 (例, 차량의 차체 등)
. 합금강 (고 합금 강) : 특수 용도를 위해 철 이외 원소를 첨가한 합금
* 통상, `철강/강철(鐵鋼, Iron and Steel)` 이라고 총칭함
* 강철은, 금속 중 가장 많이 사용 (모든 구조물,기계요소의 70~85% 거의 90% 정도)
. 지구상에 철광석이 풍부히 존재
. 특히, 철분 함유 광맥 형태로 일정한 곳에 모여있어 채굴 경제적
. 저렴하게 선광,정련,합금,가공 등이 가능
. 매우 다양한 기계적 물성을 갖게할 수 있음
ㅇ 비철 합금 (Nonferrous Alloy) : 철 이외의 다른 금속을 기본으로한 합금
- 알루미늄 합금
- 마그네슘 합금
- 구리 합금 : 동에 주석,아연을 첨가하여 청동,황동을 만드는 등
- 니켈 합금 : 인장,압축에 강함
- 초 합금
- 티타늄 합금 등
* 경 합금 (light Alloy), 경 금속 (light Metal)
. 통상, 비중이 4.5 이하인 경우를 말함
. 알루미늄 합금(Al), 마그네슘 합금(Mg), 티타늄 합금(Ti), 베릴륨 합금(Be) 등
ㅇ 결정구조에 따른 구분
- 고용체
. 침입형 고용체 : 例) 강 등
. 치환형 고용체 : 例) Cu-Zn, Ag-Cu 등
. 규칙 격자형 고용체 : 例) Ni3Fe, Cu3Au, Fe2Al
- 금속 간 화합물 : 例) Fe3C, CuSn, CuAl2
ㅇ 성분 원소 수에 따른 구분
- 2원 합금, 3원 합금, 4원 합금, 다원 합금 등
ㅇ 신 소재 합금
- 형상 기억 합금, 제진 합금 등