[공학기술] 철의 생산과정 조사

철의 생산과정 조사 1. 강철 [鋼鐵, steel] 1.1. 철의 정의 철은 주기율표 제8족 원소에 속하는 원소기호는 Fe, 원자번호는 26, 원자량 55.847, 녹는점 1535℃, 끓는점 1535℃ 인 철족 원소이다. 원자기호의 Fe는 라틴어 `ferrum`에서 온 것인데, 명칭의 유래는 알 수 없다. 영어의 `iron`은 광석을 뜻하는 라틴어 `aes`로부터, 독일어의 `Eisen`은 철의 광택이 얼음과 유사하여 얼음을 뜻하는 `Eis`에서 유래된 것이라 알려져 있으나 명확하지 않다. 1.2. 철의 성질 강철의 주성분은 철인데, 철은 순수한 상태에서 구리보다 경도가 크게 높지 않다. 철은 다른 모든 금속처럼 고체상태에서 많은 결정들이 서로 연결되어 있는 다결정질이다. 하나의 결정 내에서 구성원자들은 매우 질서있게 배열되어 있으며, 이것은 서로 접촉하고 있는 구로서 가장 잘 묘사된다. 이들은 격자라고 부르는 평면 내에 배열되어 있으며, 격자들은 서로 특별한 방식으로 서로 연결되어 있다. 격자배열은 8개의 철원자들이 꼭지점에 위치하는 단위입방체로서 묘사된다. 강철의 독특한 특성에서 중요한 것은 철의 동질이상, 즉 2가지 결정형태가 존재한다는 점이다. 체심입방배열(bcc)은 각 입방체 중심에 철원자가 하나 더 있다. 면심입방배열(fcc)은 단위입방체의 여섯 면 중심에 철원자가 하나씩 더 존재한다. 면심입방배열은 격자 사이의 거리가 체심입방배열보다 약 25％ 더 크다는 사실이 중요하다. 이는 고용체 내에 합금원자가 들어갈 수 있는 공간이 체심입방구조보다 면심입방구조에서 더 크다는 것을 의미한다. 철은 912℃ 이하에서, 그리고 1,394℃부터 용융온도인 1,538℃ 사이에서 체심입방구조로 존재한다. 페라이트라고 부르는 체심입방구조의 철은 저온에서는 알파(α)철로, 고온에서는 델타(β)철로 불린다. 철은 912℃와 1,394℃ 사이에서 면심입방구조로 존재하며, 감마(γ)철로 알려져 있다. 1.3. 철의 종류 1.3.1. 화학조성 강철은…
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