거친손의 산업포탈

[스프링강] 인간과 가장 가까운 특수강 '스프링강' "침대의 생명은 스프링이다.", "침대는 가구가 아니라 과학입니다." 모 기업체 광고 카피에 쓰인 이 말은 침대 스프링의 중요성을 강조한 멘트이다. 스프링은 이외에도 우리 일상생활과 산업분야에 폭 넓게 사용되고 있다. 볼펜 속 작은 스프링에서 체중계, 자동차 충격완충장치, 전자기기 및 총기/포신류 부품에 이르기까지 광범위하게 사용된다. 이와 같은 스프링은 형상에 따라 코일 스프링과 판 스프링으로 나눈다. 코일 스프링(Coil Spring)은 흔히 용수철이라 볼리는 것으로 원형으로 층층히 감겨져 있다. 반면, 판 스프링(Leaf Spring)은 나뭇잎(Leaf)을 겹쳐 놓은 것과 같은 모양으로 소형평강을 층층히 포개어 만든 것이다. 첫째, 스프링인 만큼 ..

금속재료에서 '피로'란 무엇인가? 사람은 장시간 운동이나 활동을 할 경우 피로를 느낀다. 금속재료 역시 작은 하중이라도 장시간 반복하여 가하면 손상을 입게 된다. 이러한 피로로 인해 금속재료가 파손되는 것을 '피로파괴(Fatique Fracture)'라 한다. 자동차, 항공기, 터빈엔진, 금형 등 반복되는 하중이나 진동을 받는 장치에서 많이 발생하고 있다. 성수대교 붕괴도 철 구조물의 피로파괴 현상 때문으로 알려져 있다. 일반적으로 금속은 질긴 성질(인성)이 있어 잘 부러지지 않지만 금속 내에 성질이 다른 불순물이 섞여 있다면 이야기가 달라진다. 예를 들어 금속 내부에 돌이 박혀 있다고 치자. 금속성분은 질기고 잘 늘어나는 성질로 인해 반복적인 충격을 잘 견디겠지만, 돌은 쉽게 깨지고 만다. 이럴 경우 ..

특수강 수명단축의 주범 '비금속개재물'을 제거하라 특수강도 사람처럼 수명이 있다. 사람의 수명을 단축시키는 주요인은 질병이지만, 특수강 재료는 반복되는 충격과 하중으로 인해 생기는 '피로'가 주범이다. 그런데 이 '피로'로 인한 수명단축을 급격히 촉진시키는 범인이 있다. 바로 '비금속개재물'이라 불리는 금속 내부의 불순물이다. '비금속개재물' 즉, '금속 성분이 아닌 성분'이라는 뜻인데, 쉽게 말하면 돌맹이와 같은 성분이라 생각하면 된다. 그럼 왜 비금속재재물이 특수강 속에 들어있으면 문제가 생기는 것일까? 망치로 돌맹이를 두들겨 보자. 쉽게 금이 가거나 깨어지고 만다. 돌맹이는 강하기는 하지만 질긴 성질(인성)이 없기 때문이다. 반면 순순한 철강금속은 큰 힘에도 깨어지지 않고 늘어나거나(연성), 퍼지는..

베어링강 종류및 용도 곰을 닮은 특수강 '베어링강' 물건을 실어나르는 기계가 발달되지 않은 옛날에 사람들은 거대한 중량물을 어떻게 옮겼을까? 고대 이집트의 피라미드 건설이나 중국의 만리장성 축조시에 사용된 거대한 바위덩이는 사람의 힘 만으로는 도저히 이동이 불가능하므로 필시 어떤 유용한 장치나 원리를 이용했을 것이다. 여기에 대한 대답 중에 하나가 바로 베어링이다. 오늘날 베어링과 같은 원형봉을 중량물과 땅 사이에 넣어 마찰력을 작게 하고 잘 구를 수 있도록 함으로써 중량물을 옮기는 것이 가능했을 것이다. 이와 같이 중량물의 회전운동이나 직선운동시 동력을 전달하기 위해 사용되는 부품이 베어링이며, 베어링용 소재에 적합하도록 설계된 특수강이 바로 베어링강이다. 베어링(Bearing)은 영어로 'Bear'에..