학문
철을 가열한 다음에 두드리면 왜 단단해 지나요?
철을 높은 온도로 가열하면 철이 빨갛게 됩니다
그리고 나서 철을 계속해서 두드리면
이전보다 더 강한 철이 된다고 하는데
이렇게 되는 과학적 원리는 무엇인가요?
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3개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 박재화 박사입니다.
철을 가열하면 철의 내부 결정 구조가 변하며 재결정화가 일어납니다. 이 과정에서 원자들이 높은 에너지를 가지게 되어 이동성이 증가되고, 전위의 생성 및 이동 가능성이 높아집니다. 이때 두드림을 통하여 전위가 이동하면서 원자 배열이 재조덩되고 결함이 줄어 들며 재료가 강해집니다.
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.
철을 높은 온도로 가열한 후 두드리는 과정은 단조로 철의 결정 구조가 재배열되어 강도가 증가하는 원리입니다. 이 과정을 통해 내부 결함이 줄어들고 결정립이 미세화되어 재료의 인성과 경도가 향상됩니다. 또한, 불균일한 죅이 균일하게 변하며 철의 내구성과 탄성도 개선됩니다.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.
철을 높은 온도로 가열해 두드리면, 금속 결정 구조가 재정렬되어 더 강한 철이 됩니다. 이 과정은 단련이라 불리며, 금속이 고온에서 연화되었을 때 반복해서 망치질을 하면 내부의 결정립이 미세화되고, 결함이 정리되면서 강도와 경도가 높아집니다. 특히 철 내부에 형성된 불순물이나 결함이 고온에서의 두드림으로 인해 더 균일하게 분포되며 재결정화가 일어나기 때문에 금속 조직이 더 단단하고 치밀하게 변합니다. 이렇게 미세화된 결정립 구조는 철의 인성과 강도를 크게 향상시켜 더 강하고 내구성이 좋은 철을 만드는 데 기여합니다.