야금 용어 사전: 제작자·기계공이 반드시 알아야 할 핵심 용어 총정리

금속 가공은 복잡합니다. 각 금속을 다양한 용도에 유용하게 만드는 고유 물성을 가진 방대한 소재가 존재하기 때문입니다. 많은 제작자와 기계공이 야금 업계에서 경력을 쌓으며, 현장 경력 수년이 있어야 익힐 수 있는 혼란스러운 야금 용어들을 마주하곤 합니다.

아래에서는 가장 자주 쓰이고 중요한 야금 용어들을 간략히 설명해 탄탄한 지식 기반을 다지도록 돕습니다.

자주 쓰이는 야금 용어 사전

전체 야금 용어를 다루기는 벅차지만, 시작에 도움이 될 중요한 용어들을 모았습니다.

마모 (Abrasion)

응력이나 외부 충격으로 금속 표면이 마모되는 현상으로, 내마모 코팅으로 방지 가능합니다. 일부 용도에서는 연마재로 다른 공작물을 문질러 형상을 만드는 데 의도적으로 이용되기도 합니다. 연마재는 연마 숫돌과 연마제에 흔히 쓰입니다.

어닐링 (Annealing)

알루미늄, 구리, 황동 같은 금속의 내부 결정 구조를 열처리로 변화시켜 경도를 낮추고 연성을 높이는 공정입니다. 경화 공정 후 소재가 취해지는 것을 막고 가공성을 개선하기 위해 수행하기도 합니다.

취성 (Brittleness)

외부 힘을 받았을 때 크기나 모양 변화 없이 파괴되는 금속의 성질. 탄성 변형이 거의 없고 유의미한 소성 변형 없이 파단하면 취성입니다. 따라서 부서진 양면을 맞대면 정확히 들어맞습니다.

콜드 크래킹 (Cold Cracking)

용접 결함의 일종. 고강도 합금 용접 시 수소가 용착 금속 내에 갇혔다가 천천히 열영향부(HAZ)로 확산되어 균열을 만듭니다. 수소 크래킹이라고도 합니다. 콜드 크래킹 방지의 최선 중 하나는 금속을 충분히 예열해 냉각 시간을 늦추는 것입니다.

콜드 워킹 (Cold Working)

가공 경화라고도 하며, 상온에서 비취성 금속의 형상과 크기를 변경하는 공정입니다. 압연, 프레싱, 인발, 스피닝 등으로 강도를 높입니다. 반대로 금속을 용융점에서 열간 압연, 단조, 용접 등으로 성형하면 핫 워킹이라 부릅니다.

전도성 (Conductivity)

금속의 열, 전기, 소리(진동) 전달 능력. 불순물 존재 시 전도율은 감소하므로, 순금속이 합금보다 더 좋은 도체입니다.

대류 (Convection)

유체 입자(액체·기체)가 뜨거운 영역에서 차가운 영역으로 이동하며 열전달을 일으키는 현상. 유체 이송 파이프는 유체 속도와 파이프 직경에 따라 유체 입자 간, 내부 표면과 대류가 일어납니다.

탈탄소화 (Decarbonization)

합금 내 탄소 함량을 줄이고, 효율적 프로그램과 전략으로 생산 공정 중 이산화탄소 배출을 저감하는 과정.

연성 (Ductility)

파단 없이 영구 변형(소성 변형)을 받아들일 수 있는 금속의 성질. 금, 은, 백금 같은 연성 소재는 얇은 선으로 쉽게 인발됩니다.

차등 열처리 (Differential Heat Treatment)

이름 그대로 금속 물체에 서로 다른 정도의 강인함(마르텐사이트)을 부여하는 열처리법으로, 검·날·칼 제작에 자주 쓰입니다. 대상 부위를 급속 가열한 뒤 급랭(퀜칭)해 마르텐사이트로 만듭니다. 요건에 따라 물체 일부나 전체에 적용합니다.

탄성 (Elasticity)

허용 한계(영률) 내에서 외부 응력이나 변형을 받으면 원래 상태로 되돌아가려는 금속의 가역적 성질. 금속 표면적이 한계를 넘어 신장하면 균열, 틈, 부식이 발생합니다.

취화 (Embrittlement)

금속이 연성에서 취성 상으로 변하는 현상. 강철에서 흔하며, 가공 경화, 노화, 수소 흡수 등으로 유발됩니다.

피로 (Fatigue)

반복 하중으로 금속에 균열이 주기적으로 생겼다 최종적으로 낮은 응력에서 완전 파단하는 현상.

경도 (Hardness)

집중 하중이나 마모에 의한 변형 저항 능력을 평가하는 척도. 궁극적으로 인장강도를 의미합니다.

입계 부식 (Intergranular Corrosion)

결정립 내부보다는 결정립 경계 부근에서 발생하는 부식. 강철 같은 특정 합금이 예민화 온도라 불리는 특정 열처리에 노출되면 합금 원소 중 하나가 석출돼 결정립 국부 공격이 일어납니다. 결정립 경계에 불순물이 있어도 발생합니다. 따라서 입계 부식 저항성이 좋은 고급 합금 사용이 권장됩니다.

전연성 (Malleability)

금속을 얇은 판으로 압축 성형할 수 있는 성질. 연성과 비슷해 보이지만 다릅니다. 전연성은 압축 강도, 연성은 인장 강도와 관련됩니다.

넥킹 (Necking)

연성 금속의 국부 부식으로, 소재의 작은 영역에 변형이 집중돼 'V'자 형태가 되는 현상.

산화 (Oxidation)

철 같은 일부 금속은 자유 산소와 결합하려 합니다. 이를 산화라 하며, 녹이나 부식의 원인입니다. 이온 전달을 통해 접촉한 두 이종 금속 사이에서도 전도성 환경(물 등)에서 발생합니다.

피팅 (Pitting)

금속 표면에 인접 구조물 영향 없이 구멍이나 공동 형태의 부식. 소재 위 보호층에 화학적·물리적 공격이 가해질 때 주로 발생합니다.

처짐 (Sag)

양쪽 수직 지지대에 걸린 수평 금속 보가 양쪽 반대 방향 외부 압력에 아래로 휘는 현상. 아래쪽 곡선을 처짐, 위쪽 곡선을 솟음이라 합니다. 처짐은 젖은 코팅이 중력으로 아래로 흘러 금속 하단이 두꺼워지는 경향도 뜻합니다.

스케일링 (Scaling)

배관과 보일러 시스템 내부에 생기는 극히 단단한 광물 침전물. 방치 시 열전달 방해와 핫스팟 발생 원인.

강도 (Strength)

금속 강도는 세 범주로 나뉩니다:

• 인장강도: 파단 전까지 금속이 견딜 수 있는 최대 인장/신장 힘
• 충격강도: 균열 전 금속이 흡수할 수 있는 최대 급작 충돌 에너지
• 압축강도: 손상 없이 견딜 수 있는 최대 압축 힘

강도-중량비 (Strength-to-Weight Ratio)

중력 하에서 인장강도와 금속 밀도 간 비율. 제조업에서 가능한 한 적은 질량으로 높은 강도를 내는 이상적 금속 선택에 극히 유용. 비율이 높을수록 좋습니다. 그래서 알루미늄과 티타늄이 항공우주 산업에서 강철보다 선호됩니다.

공차 (Tolerance)

소재 지정된 치수에서 두께의 최대·최소 허용 편차. 예: 3인치 치수 시트에 공차 ±0.02인치면 두께는 2.98~3.02인치 사이.

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