금형재료 총론 제01장 금형재료의 개요 3 (1) 기계재료의 선정 5 (2) 합금(alloy) 6 ㆍ 합금의 특성 7 ㆍ 고용체(Solid Solution) 7 (3) 금속간 화합물 8 (4) 합금 금속의 반응 8 ㆍ 공정반응 8 ㆍ 포정반응 9 2 금속의 응고와 결정구조 10 (1) 금속의 응고 10 (2) 금속의 조직 11 (3) 금속의 결정구조 11 ㆍ 체심입방격자(Body centered lattice : BCC) 12 ㆍ 면심입방격자(Face centered lattice : FCC) 12 ㆍ 조밀육방격자(Hexagonal close packedcubic lattice : HCP) 12 (4) 금속의 변태 13 ㆍ 동소 변태 13 ㆍ 자기 변태 13 3 금속의 소성과 회복 15 (1) 소성변형과 탄성변형 15 ㆍ 소성변형 15 ㆍ 탄성변형 15 (2) 소성변형의 기구 16 ㆍ 슬립 16 ㆍ 쌍정 16 ㆍ 전위 16 (3) 소성가공과 성질변화 17 ㆍ 가공경화 18 ㆍ 시효경화와 인공시효 18 (4) 회복과 재결정 19 ㆍ 회복현상 19 ㆍ 재결정과 입자의 성장 19 ㆍ 재결정 온도 20 재료시험과 조직검사 제02장 재료시험과 조직검사 23 (1) 재료시험 23 ㆍ 인장시험 24 ㆍ 경도시험 26 ㆍ 충격시험 32 ㆍ 피로시험 33 ㆍ 비파괴시험(NDT) 34 (2) 조직 검사 36 ㆍ 매크로 조직검사 36 ㆍ 현미경 조직검사 37 탄소강 제03장 철과 탄소강 43 (1) 강재의 분류와 제조 43 ㆍ 강재의 분류 43 ㆍ 강재의 제조 44 (2) 순철과 탄소강 46 ㆍ 순철 46 ㆍ 탄소강 47 주철과 주강 제04장 주철과 주강 57 (1) 주 철 57 ㆍ 주철의 개요 57 ㆍ 주철의 조직과 상태도 58 (2) 주철의 성질 61 ㆍ 물리적·화학적 성질 61 ㆍ 주철의 주조성 62 (3) 주철의 종류 63 ㆍ 일반 주철 63 ㆍ 합금 주철 64 ㆍ 특수 주철 64 (4) 주 강 67 (5) 자동차 금형재료 일반 70 ㆍ 자동차 금형의 주요 재질 70 ㆍ 자동차 금형 재료의 종류 70 특수강 제05장 특수강 77 (1) 특수강 77 ㆍ 특수강의 개요 77 ㆍ 합금원소의 영향 78 (2) 특수강의 종류 79 ㆍ 구조용 특수강 79 ㆍ 공구용 특수강 81 ㆍ 특수용도 특수강 83 금형용 재료 제06장 금형재료의 개요 89 (1) 플라스틱 금형재료 91 ㆍ 재료의 종류와 성질 91 ㆍ 재료의 선정기준 100 (2) 프레스 금형재료 110 ㆍ 재료의 종류와 성질 110 ㆍ 재료의 선정기준 115 (3) 다이캐스팅 금형재료 124 ㆍ 다이캐스팅 금형재료 125 ㆍ 재료의 선정기준 133 (4) 단조 금형재료 135 ㆍ 냉간 단조 금형재료 135 ㆍ 열간 단조 금형재료 143 (5) 기타 금형재료 150 ㆍ 분말성형용 금형재료 150 ㆍ 롤(roll) 성형용 금형 재료 152 ㆍ 유리용, 고무용 금형 재료 154 ㆍ 기타 금형 재료 156 열처리와 표면경화 제07장 열처리와 표면경화 163 (1) 열처리 163 ㆍ 열처리의 종류 163 (2) 금형강의 열처리 187 ㆍ 냉간 금형강의 열처리 187 ㆍ 열간 금형강의 열처리 193 ㆍ 기타 금형강의 열처리 198 ㆍ 열처리 불량의 원인과 방지책 199 (3) 표면 경화처리 203 ㆍ CVD 203 ㆍ PVD 206 ㆍ PCVD 211 ㆍ DLC 215 ㆍ TD 프로세스 216 ㆍ 화학적 표면경화 218 ㆍ 물리적 표면경화 224 ㆍ 기타 표면경화 227 비철금속 재료 제08장 비철금속 재료 (1) 알루미늄과 Al 합금 235 ㆍ 주조용 알루미늄 합금 236 ㆍ 가공용 알루미늄 합금 240 (2) 구리와 합금 243 ㆍ 황동(brass : Cu+Zn) 245 ㆍ 청동(bronze : Cu+Sn) 250 (3) 마그네슘(Mg)과 합금 255 (4) 아연(Zn)과 합금 256 (5) 니켈과 합금 257 (6) 기타 비철금속 합금 259 비금속 재료와 기타 재료 제09장 비금속재료와 기타 재료 (1) 합성수지 265 ㆍ 합성수지의 정의와 성질 265 ㆍ 합성수지의 분류 267 ㆍ 합성수지의 성형가공 271 ㆍ 합성수지의 성질 272 (2) 합성 고무 273 (3) 탄소 재료 274 (4) 목재와 시멘트 276 ㆍ 목재 276 ㆍ 시멘트(Cement) 277 (5) 엔지니어링 세라믹 278 (6) 초고경도 내마모 재료 282 (7) 서멧 286 (8) 복합재료 286 (9) 기타 재료 289 ㆍ 반도체 재료 289 ㆍ 분말야금 합금 291 특수 재료 제10장 특수 소재 (1) 신소재 301 ㆍ 신소재의 정의 301 ㆍ 신소재의 종류와 특성 302 (2) 형상기억 합금(SMA)과 초탄성 합금 304 (3) 수소저장 합금 306 (4) 초내열 합금 307 (5) 초소성 재료 308 ㆍ 초소성 성형법의 종류 309 ㆍ 초소성 재료의 제조 310 (6) 자성 유체 310 (7) 제진재료 312 ㆍ 종류별 특성 313 부 록 제11장 (1) 주요 원소의 물리적 성질 317 (2) 철강 및 비철금속 재료기호 318

머 리 말 소재산업은 모든 산업의 근본이며, 국가산업을 지속적으로 발전시킨 원동력 중의 하나는 생산 기반 기술과 더불어 소재산업이다. 어느 한 제품을 만들기 위해서는 설계기술과 소재, 그리고 제조 기술이 삼위일체가 되어야 가능하다. 금형산업을 이끄는 것은 전방산업인 자동차, 우주항공, 전기전자산업과 가전산업 등이고 금형산업은 후방산업인 소재산업, 열처리, 도금, 표면처리산업을 이끌고 있다. 금형산업에서는 설계기술과 더불어 소재 및 열처리, 표면처리 기술과 제작기술이 모든 산업의 기반이며 핵심기술이다. 부존자원의 혜택을 받지 못하는 국가는 기술 축척만이 국제 경쟁력을 높일 수 있고, 경제 대국이 될 수 있음을 우리는 이웃 나라 일본을 통해서 알 수 있다, 이런 말이 있다. 제철소의 굴뚝에 불이 꺼지면 그 국가의 산업발전은 없다 라는 말! 그만큼 소재는 모든 산업에 중요한 역할을 하고 있음이다. 금형을 배우는 공학도들을 위해 조금이나마 도움이 되고자 그동안의 대학에서의 강의를 한 경험과 산업현장에서 배운 내용을 바탕으로 이 교재를 출간하게 되었다. 각 장 마다 단원 학습정리를 하여 공학도들의 학습효과를 높이도록 편집하였다. 본서는 금형과 금형 재료, 공구재료에 관심을 가지고 짧은 기간 내에 금형재료의 기초를 습득할 수 있도록 내용을 요약하였고, 이해를 돕기 위해 그림과 사진을 첨부하였다. 공업계 전문대학 및 대학 재학생들, 현장의 금형 관련 부서에 종사하는 기술인에게 조금이나마 참고가 되었으면 한다. 부족함이 많으나 지속적으로 수정 보완하고 Up-Grad하여 공학인 들에게 도움이 되고자 한다.