철을 식힐 때 기름에 식히는 이유가 뭔가요?
공장에서 철을 가열하면 굉장히 빨갛게 변합니다. 흔히 이러한 것을 식히려면 물을 쓴다고 생각하는데 기름을 이용하여 식히는 이유가 뭔가요?
8개의 답변이 있어요!안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.
물은 열전도율이 높아서 빠르게 열을 흡수하여 빠르게 냉각시키지만, 급격한 온도 변화로 인해 철이 손상될 수 있습니다. 반면에 기름은 열전도율이 낮아서 천천히 열을 흡수하여 철을 안정적으로 냉각시키기 때문에 철의 손상을 방지할 수 있습니다.
안녕하세요. 박성학 과학전문가입니다.
철은 식히는 시간에 따라 철의 강도 및 물성의 차이가 많이 나기 때문에 천천히 식히려고 기름에 넣는 것입니다.
식히는 방법에 따라 일반적으로 로 안에서 식히는 로냉 -> 공냉 -> 유냉 -> 수냉 식으로 온도가 식는 시간에 차이가 납니다
안녕하세요. 임형준 과학전문가입니다.
공장에서 철을 가열한 후 기름을 사용하여 식히는 과정은 "유냉"이라고 하며, 이는 주로 금속의 "열처리" 과정의 일부입니다. 열처리는 금속의 물리적, 화학적 성질을 개선하기 위해 고온에서 가열한 후 다양한 방식으로 냉각시키는 공정입니다. 기름을 사용하는 이유는 여러 가지가 있는데, 주요한 몇 가지를 설명드리겠습니다.
냉각 속도 조절: 기름은 물보다 냉각 속도가 느립니다. 금속을 가열한 후 갑자기 식히면 내부에 급격한 온도 변화로 인한 응력이 발생할 수 있습니다. 특히, 물을 사용할 경우에는 금속의 표면이 심하게 급랭하여 균열이 생기거나 변형이 일어날 수 있습니다. 기름을 사용하면 더 천천히 고르게 식혀 금속 내부의 응력을 최소화하고, 금속의 미세 구조를 원하는 방식으로 조절할 수 있습니다.
산화 방지: 고온에 노출된 금속은 공기 중의 산소와 반응하여 산화될 수 있습니다. 기름은 금속 표면과 공기 사이의 접촉을 막아 산화를 방지할 수 있습니다. 이는 금속의 표면 품질을 유지하고 부식을 줄이는 데 도움이 됩니다.
특정 물리적 성질 달성: 금속의 냉각 속도는 그 미세 구조에 큰 영향을 미치며, 이는 금속의 경도, 인성, 마모 저항성 등 다양한 물리적 성질에 영향을 줍니다. 기름으로 냉각시키는 과정은 특정 금속 부품의 용도에 맞게 성질을 최적화할 수 있도록 합니다.
재료의 종류에 따른 선택: 모든 금속이나 합금이 동일한 냉각 공정에 적합한 것은 아닙니다. 특정 재료의 경우, 기름 냉각이 더 적합할 수 있으며, 이는 재료의 화학적 조성, 원하는 미세 구조, 최종 사용 목적 등에 따라 달라집니다.
결론적으로, 기름을 사용하여 금속을 식히는 것은 제어된 방식으로 냉각 속도를 조절하고, 산화를 방지하며, 금속의 특정 물리적 성질을 달성하기 위한 과정입니다. 이는 고품질의 금속 제품을 생산하는 데 중요한 역할을 합니다.
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.
공장에서 철을 기름에 담가 식히는 이유는 크게 두 가지입니다. 첫째, 물에 비해 기름은 열전도율이 낮아 철이 균일하게 식도록 도와줍니다. 물에 담그면 표면만 급격히 식으면서 내부는 여전히 뜨거운 상태로 남아 균열이 발생할 수 있지만, 기름은 표면과 내부의 온도 차이를 줄여 균열 발생 가능성을 낮춥니다. 둘째, 물은 기름보다 끓는점이 낮아 뜨거운 철을 담그면 급격히 증발하며 폭발 위험이 있습니다. 반면 기름은 높은 끓는점 덕분에 안전하게 사용할 수 있으며, 뜨거운 철을 담그면 기름이 끓으면서 철 표면에 보호막을 형성하여 산화를 방지하는 효과도 있습니다.
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.
철을 식힐 때 기름에 식히는 이유는 과거 대장장이의 작업 방식과 관련이 있습니다. 대장장이는 철, 구리, 주석 등 금속을 달구고 두드려 연장이나 기구를 만드는 기술자입니다. 먼저, 대장장이는 딱딱한 철을 화로에 넣고 무르게 만들 수 있을 만큼 강력한 화력으로 쇠를 빨갛게 달구어 냅니다. 이때 가장 중요한 것은 타이밍입니다. 뜨거워졌을 때를 놓치면 아무리 때려도 원하는 모양을 만들기 쉽지 않기 때문입니다. 이미 딱딱하게 굳어버렸기 때문이죠. 즉, 마땅히 해야 할 일을 뒤로 미루지 말고 시기적절할 때 해결하라는 교훈을 이 속담에서 찾아볼 수 있습니다. 이와 같은 원리로 현대 제철소에서도 “뜨거울 때 쳐라” 원칙을 적용하여 고품질, 고성능 제품들이 생산되고 있습니다. 쇠는 두드릴 수록 단단해진다는 속담처럼, 어려운 상황에서도 적절한 타이밍에 행동하는 것이 중요합니다.
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.
철을 식히는 데 기름을 사용하는 이유는
열전도율이 높습니다.
높은 열전도율은 열을 빠르게
전달하는 능력을 의미합니다.
따라서 기름은 물보다 철을 더 빠르게 식힐 수 있습니다.
기름은 물보다 비열이 높습니다.
높은 비열은 같은 양의 열을 흡수하거나
방출하기 위해 필요한 에너지가 더 많다는 것을 의미합니다.
따라서 기름은 물보다 더 많은 열을 흡수하여
철을 더 빠르게 식힐 수 있습니다.
기름은 철 표면을 균일하게 덮어 냉각합니다.
물은 철 표면에 불균일하게 닿아 냉각
불균형을 초래할 수 있습니다.
균일한 냉각은 철의 변형이나 균열을 방지하는 데 도움이 됩니다.
물은 뜨거운 철과 접촉하면 증발하여
화상을 입힐 수 있습니다.
기름은 뜨거운 철과 접촉해도
증발하지 않아 화상 위험이 적습니다.
기름은 사용 후 여과하여 재사용할 수 있습니다.
물은 사용 후 버려야 하므로 낭비가 발생합니다.
기름은 인화성이 있으므로 화재 위험에 주의해야 합니다.
뜨거운 기름을 사용할 때는 보호 장갑을 착용해야 합니다.
기름을 사용 후에는 깨끗하게
처리해야 환경 오염을 방지할 수 있습니다.
철을 식히는 데 기름을 사용하면 물보다 빠르고
균일하게 냉각할 수 있으며, 안전하고 재사용 가능합니다.
답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
안녕하세요! 손성민 과학전문가입니다.
공장에서 철을 가열하면 빨갛게 변하는 것은 철이 열을 받아 에너지를 흡수하면서 전자가 더 빠르게 움직이기 때문입니다. 이때 철은 빛을 내뿜게 되는데 이게 우리가 보는 빨간색입니다. 이렇게 열을 받은 철을 식히기 위해서는 철의 온도를 낮춰야 합니다. 일반적으로는 물을 사용하여 식히지만 기름을 사용하는 이유는 물보다 더 빠르게 철의 온도를 낮출 수 있기 때문입니다. 물은 빠르게 증발하면서 철의 온도를 낮추지만 기름은 증발하지 않고 철의 표면에 더 오래 머무르기 때문에 더 효과적으로 철의 온도를 낮출 수 있습니다. 그리고 기름은 물보다 더 높은 온도에서도 존재할 수 있기 때문에 더 많은 열을 흡수할 수 있습니다. 따라서 기름을 사용하여 철을 식히는 것이 더 효과적입니다. 감사합니다.
도움이 되셨다면 아래 추천과 좋아요 부탁드립니다.
안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.
철을식히는 속도를 조절하기 위함입니다.
물과 기름의 열전도율이나 끓는점 등이 차이가 나기때문에 이와같은 방법을 사용합니다.
