검을 왜 내려치면 더 단단해지는 것인가요??
안녕하세요.
용광로에서 만들어지는 철로 된 검을 대장장이가 내려치는 것을 보았는데요.
이게 검을 더 단단하게 만드는 것이라고 하는데
성분이 변하는 것도 아닐텐데 어떻게 더 단단해지는 것인가요??
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
검을 두드리면 더 단단해지는 이유는 압연과 관련이 있습니다. 압연은 금속을 두드려 형태를 만들거나 더 단단하게 만드는 공정입니다. 검을 두드리면 결정 구조가 조밀해지고 결함이 줄어들어 더 강하고 단단한 상태로 변화합니다. 이러한 과정은 금속의 미세한 결정 구조를 재배열하여 강도를 향상시키는데 도움이 됩니다. 따라서 검을 두드리면 더 단단해지는 것입니다.
안녕하세요.
대장장이가 검을 제작할 때 내려치는 과정은 단조라 부릅니다. 이 단조 과정이 검을 더 단단하게 만드는 주요 이유는 금속 내부의 미세 구조를 변화시키기 때문입니다. 금속을 가열하고 망치로 치면, 금속의 미세 구조의 구성요소들이 잘게 부서집니다. 이 과정을 통해 더 작은 결정들이 형성되고, 이런 결정들이 잘고 작아질수록 금속은 더 단단해집니다. 작은 결정은 금속 내부에서 결함이 퍼져나가는 것을 더 효과적으로 막아줍니다. 또 내려치는 과정에서 금속 내부에는 응력이 도입됩니다. 이 응력은 금속의 경화를 촉진하며 금속을 더 단단하고 내구성 있게 만듭니다.안녕하세요! 대장장이가 철로 된 검을 내려쳐서 단단하게 만드는 과정은 단조(鍛造, forging)라고 불리며, 이는 금속의 미세 구조를 개선하여 강도와 경도를 높이는 중요한 공정입니다. 이 과정에서 성분이 변하지는 않지만, 금속의 내부 구조와 기계적 성질이 변하게 됩니다. 이를 통해 금속이 더 단단해지는 원리를 설명드리겠습니다.
변형과 재결정화: 금속을 단조할 때, 높은 온도에서 금속을 망치로 반복적으로 두드리면 금속 내부의 결정립이 변형됩니다. 이 과정을 통해 금속의 결함들이 줄어들고 결정립이 더 미세해지게 됩니다. 변형된 금속은 냉각 과정에서 재결정화가 일어나면서 새로운, 더 작은 결정립이 형성됩니다. 결정립이 작아지면 금속은 더 단단해지고 강해집니다. 이를 미세화라고 하며, 금속의 강도와 경도를 높이는 주요 요인 중 하나입니다.
소성 변형: 금속을 반복적으로 두드리는 과정에서 금속의 입자가 움직이고 재배열됩니다. 이로 인해 금속 내의 불순물과 결함이 제거되거나 재배열되어 금속의 구조가 더욱 치밀해집니다. 이러한 소성 변형은 금속의 연성을 줄이고 경도를 증가시켜 더 단단하고 강한 금속을 만들게 됩니다.
변형 경화: 금속을 단조하면 금속 내에 변형 경화가 일어납니다. 이는 금속이 변형될 때 결함 밀도가 증가하고, 이 결함들이 서로 얽혀 금속이 더 변형되기 어렵게 만드는 과정입니다. 변형 경화는 금속의 강도를 높이는 데 기여하며, 결과적으로 금속을 더 단단하게 만듭니다.
균질화: 단조 과정에서 금속을 반복적으로 가열하고 두드리면, 금속 내의 구성 요소들이 더욱 균일하게 분포하게 됩니다. 이는 금속의 성질이 고르게 분포되도록 하여 강도와 경도를 높이는 데 기여합니다.
잔류 응력 제거: 금속을 가열하고 단조하는 과정에서 내부의 잔류 응력이 제거됩니다. 잔류 응력은 금속의 취성을 증가시킬 수 있지만, 이를 제거하면 금속이 더 유연하고 강해집니다.
따라서, 대장장이가 검을 단조할 때 내려치는 과정은 금속의 성분을 변화시키지는 않지만, 금속의 미세 구조와 기계적 성질을 변화시켜 더 단단하고 강한 검을 만드는 중요한 공정입니다. 이 과정은 금속이 일관된 강도와 경도를 가지도록 하여, 실제 사용 시 더 높은 내구성과 성능을 발휘하게 합니다.
안녕하세요~~~
철을 달궈서 망치로 내려치게 되면 달궈진 철이 압축되면서 모양을 잡기때문에 더 단단해지는것이 아닌가 합니다 또한 쇳물을 만드는 방식도 단단함에 많은 영향을 주는것으로 알고 있습니다
철을 더 단단하게 만들어 지는 이유는 철의 원자 구조가 변화하기 때문입니다.
철을 두드리면 철의 구조가 변화하고 철의 강도, 경도를 증가시킵니다.
결정구조가 재배열되고 결합력을 강화 시킵니다. 불순물이 제거되고 그 만큼의 강도가 높아집니다.
열처리로 철의 분자구조가 더욱 조밀해지므로 단단해 집니다.