왜 철과 같은 금속이 두드릴 수록 강해 지나요?
철과 같은 금속는 해머로 두들기거나 높은 압력으로 가압하게 되면
강도가 강해지고 단단해 지는데요
철이라는 성분은 변하지 않는데 어떻게 강도가 달라지는 건지 궁금합니다.
9개의 답변이 있어요!안녕하세요. 김민규 과학전문가입니다.
이유는 바로 분자 배열에 있습니다.
철을 두드리면서 납작하게 된 만큼 분자 밀도가 높아져 강도가 높아지게 되는 것 입니다.
안녕하세요. 이형민 과학전문가입니다.
철과 같은 금속은 두들길수록 분자배열이 더욱 더 조밀해집니다. 따라서 쇠를 담글질을 해서 어떤 물건을 만들게 되면 담금질을 많이 하면 할수록 단단해집니다.
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.
철과 같은 금속이 해머로 두들기거나 높은 압력으로 가압되면, 금속 결정의 배열이 바뀌어 강도가 강해집니다. 금속은 원자가 규칙적으로 배열되어 있는 결정 구조를 가지고 있습니다. 이 결정 구조는 금속의 성질을 결정하는 중요한 요소입니다. 해머로 두들기거나 높은 압력으로 가압하면, 금속 결정의 배열이 무질서하게 변하게 됩니다. 이로 인해 금속의 내부 결합이 강화되고, 강도가 강해지게 됩니다.
안녕하세요. 이동호 과학전문가입니다.
철과 같은 금속이 강도가 강해지고 단단해지는 것은 금속의 구조와 결정학적인 변화로 설명됩니다. 이러한 변화는 일반적으로 열처리(heat treatment) 및 기계적 가공과 같은 공정을 통해 제어됩니다.
결정 구조의 조절: 금속은 결정 구조를 가지고 있으며, 이 결정 구조의 크기와 배열은 금속의 물리적 특성을 결정합니다. 금속을 가열하고 다시 빠르게 냉각함으로써 결정의 크기와 형태를 제어할 수 있습니다. 더 작고 균일한 결정 구조는 금속을 단단하게 만들 수 있습니다.
결정 정렬: 금속의 결정이 특정 방향으로 정렬될 때, 금속은 특정 방향에 대한 강도를 높일 수 있습니다. 이것은 금속의 기계적 특성을 향상시키는데 중요한 역할을 합니다.
결정 성장: 금속을 가공하거나 높은 압력을 가하는 과정에서, 결정이 성장하고 금속 구조가 밀집해집니다. 이는 금속의 강도를 향상시키며, 금속이 더 단단하게 만듭니다.
결정학적인 변화: 금속의 결정학적인 구조는 다양한 열처리 및 기계적 가공 조건에 따라 변화할 수 있습니다. 예를 들어, 열처리 과정에서 금속의 결정핵가 생성되고, 그 결과로 결정 구조가 조절됩니다.
이러한 과정을 통해 금속의 강도와 단단함을 향상시킬 수 있으며, 이러한 원리는 금속공학과 재료 과학 분야에서 중요한 역할을 합니다.
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.
선철은 순수한 철 이외의 많은 불순물을 포함하고 있어 이 불순물을 제거하는 과정을 거쳐야 합니다. 즉, 이렇게 가열하고 두드리는 행위를 통해 불순물을 제거하고 원하는 만큼의 강도를 얻는다고 볼 수 있습니다.
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
철과 같은 금속이 두드려질수록 강해지는 현상은 "작열 경화" 또는 "작열 강화"라고 알려져 있습니다. 이 현상은 금속의 결정 구조에 기인합니다.
금속은 결정 구조 안에 규칙적으로 배열된 입자들로 이루어져 있습니다. 이 입자들 사이에는 결합력이 존재하며, 두드리거나 압력을 가하면 이 결합력에 의해 구조가 원래보다 더 밀집하게 정렬됩니다. 이로 인해 금속의 결정 구조가 강화되고, 더 큰 내구성과 강도를 가지게 됩니다.
또한, 두드림으로 인해 금속 내부에서 결함이나 불순물들이 조밀하게 정렬되는 현상도 발생할 수 있습니다. 이는 결함이나 불순물들이 압축되어 더 강한 결합을 형성하게 되어 금속을 더 강하게 만들 수 있습니다.
