왜 철과 같은 금속이 두드릴 수록 강해 지나요?

Question

철과 같은 금속는 해머로 두들기거나 높은 압력으로 가압하게 되면

강도가 강해지고 단단해 지는데요

철이라는 성분은 변하지 않는데 어떻게 강도가 달라지는 건지 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 김민규 과학전문가입니다.

이유는 바로 분자 배열에 있습니다.

철을 두드리면서 납작하게 된 만큼 분자 밀도가 높아져 강도가 높아지게 되는 것 입니다.

Answer 2

안녕하세요. 박기형 과학전문가입니다.

철을 두드리는 과정에서 분자 간의 간격이 더욱 조밀해지고 이에 따라 더욱 단단해지는 특징을 갖게 되는 것이죠.

Answer 3

안녕하세요. 이형민 과학전문가입니다.

철과 같은 금속은 두들길수록 분자배열이 더욱 더 조밀해집니다. 따라서 쇠를 담글질을 해서 어떤 물건을 만들게 되면 담금질을 많이 하면 할수록 단단해집니다.

Answer 4

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.

Answer 5

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.

1. 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.

2. 결정 정렬: 금속의 결정이 특정 방향으로 정렬될 때, 금속은 특정 방향에 대한 강도를 높일 수 있습니다. 이것은 금속의 기계적 특성을 향상시키는데 중요한 역할을 합니다.

3. 결정 성장: 금속을 가공하거나 높은 압력을 가하는 과정에서, 결정이 성장하고 금속 구조가 밀집해집니다. 이는 금속의 강도를 향상시키며, 금속이 더 단단하게 만듭니다.

4. 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.

Answer 6

안녕하세요. 손호현 과학전문가입니다.

보통 담금질을 하는 이유는 철을 두드림으로써 분자구조가 더 조밀하게 되어

더 단단한 철이 만들어지게 때문이에요.

Answer 7

안녕하세요. 장대은 과학전문가입니다.

쇠를 두드릴수록 강해지는 이유는 증식되는 전위가 서로 뒤엉켜 움직임을 스스로 제한하기 때문입니다 ^^

감사합니다.

Answer 8

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.

Answer 9

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.