가스기능장 준비 (예상문제 풀이 및 해설 - 7)

가스설비 예상문제

1. 크리프는 재료가 어떤 온도 하에서는 시간과 더불어 변형이 증가되는 현상인데, 일반적으로 철강재료 중 크리프 영향을 고려해야 할 온도는 몇℃ 이상일 때 인가?

1) 50℃

2) 150℃

3) 250℃

4) 350℃

해설 : 크리프 현상 - 어느 온도 이상에서 재료에 일정한 하중을 가하여 그대로 방치하면 시간의 경과와 더불어 변형이 증대하고 때로는 파괴되는 현상으로 탄소강의 경우 350℃ 이상에서 발생한다.

2. 기계재료에가하는 하중이 점차 증가하면 재료의 변형이 증가하지만 하중이 어느 정도까지 증가하면 하중을 더 이상 증가하지 않아도 변형하는 경우가 있는데 이때를 무엇이라 하는가?

1) 크리프

2) 항복점

3) 탄성한도

4) 피로한도

해설 : 항복점 - 재료에 하중을 점차 증가하면 하중에 따라 재료는 변형해 가며 하중이 어느 한도까지 증가하면 하중을 더 이상 증가하지 않아도 변형하는 것으로 상항복점과 하항복점이 있다.

3. 고압용기에 내압이 가해지는 경우 원주방향 응력은 길이방향 응력의 몇 배인가?

1) 2배

2) 4배

3) 8배

4) 16배

4. 탄소의 함유량이 일정량까지 증가함에 따라 탄소강의 성질에 미치는 요인을 가장 잘 설명한 것은?

1) 인장강도, 경도, 신율이 모두 증가한다.

2) 인장강도, 경도, 신율이 모두 감소한다.

3) 인장강도와 신율은 증가하되 경도는 감소한다.

4) 인장강도와 경도는 증가하되 신율은 감소한다.

해설 : 탄소량이 증가함에 따라 인장강도, 항복점 및 경도는 증가하고 연신율과 충격치는 감소한다.

5. 탄소강의 물리적 성질 중 탄소 함유량의 증가에 따라 증가하는 것은?

1) 전기저항

2) 용융점

3) 열팽창률

4) 열전도도

해설 : 탄소강의 성질

- 물리적 성질 : 탄소 함유량의 증가와 더불어 비중, 선팽창계수, 세로 탄성률, 열전도율은 감소되나, 고유 저항과 비열은 증가한다.

- 화학적 성질 : 탄소가 많을수록 내식성이 감소한다.

- 기계적 성질: 탄소가 증가할수록 인장강도, 경도, 항복점은 증가하나 탄소 함유량이 0.9% 이상이 되면 반대로 감소한다. 또 연신율, 충격치는 감소하고 취성을 증가시킨다.

6. 다음 중 저온취성(메짐)을 일으키는 원소로 옳은 것은?

1) Cr

2) Si

3) S

4) P

7. 금속재료의 내산화성을 증가시키기 위해 첨가하는 원소에 대한 설명으로 틀린 것은?

1) Si는 일반적으로 0.03% 이하 첨가한다.

2) Al은 Cr의 보조로서 3% 이하 첨가한다.

3) 카로나이징도 내식성을 증가시킨다.

4) Cr은 Fe-Cr-Ni 합금에서 30% 정도까지는 내산화성이 증가하나 40% 이상에는 감소한다.

해설 : 내산화성 증대 원소 - Si, Al, Cr을 단독 또는 다른 원소와 복합으로 첨가되어 내산화성을 증가시킨다.

8. 고압가스용 금속재료에서 내질화성을 증대시키는 원소는?

1) Ni

2) Al

3) Cr

4) Mo

9. 특수강에 영향을 주는 원소 중 Cr을 첨가 시에 나타내는 성질 중 틀린 것은?

1) 취성을 지나치게 증가시키지 않고 인장강도, 항복점을 증가시킬 수 있다.

2) 내식성, 내열성, 내마모성을 증가시킨다.

3) 기계적 성질이 향상된다.

4) 단조, 압연을 용이하게 하고 전성, 침탄 효과를 증가시킨다.

해설 : 4) 번 항은 망간의 영향이다.

10. 금속재료에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

1) 황동은 구리와 아연의 합금이다.

2) 저온 뜨임의 주목적은 내부응력 제거이다.

3) 탄소 함유량이 0.3% 이하인 강을 저탄소강이라 한다.

4) 청동은 내식성은 좋으나 강도가 약하다.

해설 : 청동 - 구리와 주석의 합금으로 주조성, 내마모성이 우수하고 강도가 크다.

11. 금속재료에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

1) 강에 인의 함유량이 많으면 신율, 충격치는 저하한다.

2) 크롬 17~20%, 니켈 7~10% 함유한 강을 18-8 스테인리스강이라 한다.

3) 동과 주석의 합금은 황동이고 동과 아연의 합금은 청동이다.

4) 금속가공 중에 생긴 잔류 응력을 제거하기 위해 열처리를 한다.

해설 : 동합금의 종류 및 특징

- 황동 : 동과 아연의 합금으로 동에 비하여 주조성, 가공성 및 내식성이 우수하며 청동에 비하여 가격이 저렴하다. 아연의 함유량은 30~35% 정도이다.

- 청동 : 동과 주석의 합금으로 황동에 비하여 주조성이 우수하여 주조용 합금으로 많이 쓰이며 내마모성이 우수하고 강도가 크다.

12. 강을 열처리하는 목적은?

1) 기계적 성질을 향상시키기 위하여

2) 표면에 녹이 생기지 않게 하기 위하여

3) 표면에 광택을 내기 위하여

4) 사용시간을 연장하기 위하여

해설 : 강을 열처리하는 목적은 기계적 성질을 향상시키기 위해서이다.

13. 강의 결정 조직을 미세화하고 냉간 가공, 단조 등에 의해 내부응력을 제거하며 결정 조직, 기계적, 물리적 성질 등을 표준화시키는 열처리는?

1) 어닐링

2) 노멀라이징

3) 퀜칭

4) 템퍼링

해설 : 열처리의 종류 및 목적

- 담금질(quenching) : 강도, 경도 증가

- 불림(normalizing) : 결정 조직의 미세화

- 풀림(annealing) : 내부응력 제거, 조직의 연화

- 뜨임(tempering) : 연성, 인장강도 부여, 내부 응력 제거

14. 금속의 성질을 개선하기 위한 열처리 중 풀림에 대한 설명으로 가장 거리가 먼 내용은?

1) 냉간 가공이나 기계가공을 용이하게 한다.

2) 주로 재료를 연하게 하는 일반적인 처리를 말한다.

3) 가공 중의 내부응력을 제거한다.

4) 불림과 다른 점은 가열 후 급격하게 냉각하는 것이다.

해설 : 재료를 적당한 온도로 가열하여 물, 기름 등에 급속히 냉각시키는 열처리는 담금질에 해당된다.

15. 질화 표면 경화법은 강에 대하여 내마모성, 열적 안정성 등을 주기 위한 방법이다. 이때 사용되는 질화제는?

1) 산소

2) 수소

3) 아세틸렌

4) 암모니아

해설 :질화법 - 500℃ 정도에서 암모니아 가스로부터 분해된 발생기 질소는 강 중에 함유된 다른 원소와 강하게 반응하여 질화물을 만들면서 강으로 침투되는 것을 이용한 표면경화 법이다.

16. 강의 표면에 타 금속을 침투시켜 표면을 경화시키고 내식성, 내산화성을 향상시키는 것을 금속침투법이라 한다. 그 종류에 해당되지 않는 것은?

1) 세라이징

2) 칼로라이징

3) 크로마이징

4) 도우라이징

해설 : 금속 침투법의 종류

- 세라다이징 :아연 침투법

- 칼로라이징 : 알루미늄 침투법

- 크로마이징 : 크롬 침투법

- 실리코나이징 : 규소 침투법

- 보로나이징 : 붕소 침투법

17. 고압가스에 사용되는 고압장치용 금속재료가 갖추어야 할 성질이 아닌 것은?

1) 내식성

2) 내열성

3) 내마모성

4) 내산성

해설 : 고압장치용 금속재료가 갖추어야 할 성질

- 내식성, 내열성, 내마모성, 내냉성

18. 저온 재료의 요구특성에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

1) 열팽창 계수가 큰 재료를 사용할 것

2) 저온에 대한 기계적 성질이 보증될 것

3) 내용물에 대한 내식성이 좋을 것

4) 가공성 및 용접성이 좋을 것

해설 : 온도 변화에 따른 열팽창 계수가 작은 재료를 사용하여야 한다.

19. 용접 이음의 특징에 대한 설명으로 옳은 것은?

1) 조인트 효율이 낮다.

2) 기밀성 및 수밀성이 좋다.

3) 진동을 감쇠시키기 쉽다.

4) 응력집중에 둔감하다.

해설 : 용접이음의 특징

- 장점

이음부 강도가 크고, 하자발생이 적다.

이음부 관 두께가 일정하므로 마찰저항이 적다.

배관의 보온, 피복 시공이 쉽다.

시공시간이 단축되고 유지비, 보수비가 절약된다.

- 단점

재질의 변형이 일어나기 쉽다.

용접부의 변형과 수축이 발생한다.

용접부의 잔류 응력이 현저하다.

품질검사가 어렵다.

20. 용점 시 가접을 하는 이유로 가장 적당한 것은?

1) 응력 집중을 크게 하기 위하여

2) 용접부의 강도를 크게 하기 위하여

3) 용접 자세를 일정하게 하기 위하여

4) 용접 중의 변형을 방지하기 위하여

21. 비파괴검사 중 형광, 염료 물질을 함유한 용액 중에 검사할 재료를 침지하였다가 꺼낸 다음 표면의 투과액을 씻어내고 현상액을 사용하여 균열 등에 남은 침투액을 표면에 출현시키는 방법은?

1) X-선 검사법

2) 침투검사법

3) 초음파검사법

4) 자력결함검사법

해설 : 침투탐상검사 : 표면의 미세한 균열, 작은 구멍, 슬러그 등을 검출하는 방법으로 자기 검사를 할 수 없는 비자성 재료에 사용된다. 내부 결함은 검지하지 못하여 검사 결과가 즉시 나오지 않는다.

22. 비파괴 검사 방법 중 직관성이 있고, 결과의 기록이 가능하여 객관성이 잇는 시험법은?

1) 방사선투과시험

2) 초음파탐상시험

3) 자분탐상시험

4) 침투탐상시험

해설 : 방사선 투과 검사

- X선이나 감마선으로 투과한 후 필름에 의해 내부 결함의 모양, 크기 등을 관찰할 수 있고 검사 결과의 기록이 가능하다. 장치의 가격이 고가이고, 검사 시 방호에 주의하여야 하며 고온부, 두께가 큰 곳은 부적당하며 선에 평행한 크랙은 검출이 불가능하다.