금속의 연성·전성·취성

핵심 정리

금속의 연성·전성·취성은 외력을 받은 금속이 파괴되기 전에 얼마나 변형되는지, 그리고 어떤 힘을 받을 때 잘 펴지는지를 나타내는 성질이다. 연성은 인장력을 받을 때 소성 변형을 견디는 능력이다. 전성은 체적 압축을 받을 때 얇게 펴짐을 뜻하며, 망치질이나 롤링으로 성형되기 쉬운 정도를 나타낸다. 두 성질 모두 금속이 잘 변형되는 성질이지만, 가해지는 힘의 종류가 달라 서로 구별된다.

연성이 큰 재료는 외력을 받으면 잘 늘어난다. 연성은 파단 시 연신율로 정량화하며, 재료가 부러지지 않고 구부러지거나 늘어나야 하는 응용에서 중요한 지표가 된다. 취성은 소성 변형 없이 깨지는 성질로, 연성과 전성이 나타내는 변형과 반대되는 결과를 보인다. 모든 금속이 연성 파괴를 겪는 것은 아니며, 무쇠처럼 취성 파괴를 겪는 금속도 있다.

같은 금속이라도 온도 조건에 따라 연성과 취성의 크기가 달라지므로 온도를 함께 고려해야 한다. 성분에 따라서도 연성이 달라지므로 재료 이름만으로 성질을 단정하면 틀리기 쉽다.

자세히

전성과 연성의 구별과 크기 비교

전성과 연성은 힘의 방향에 따라 구분된다. 전성은 두드리거나 압착하는 체적 압축을 받아 얇게 펴지는 성질이고, 연성은 잡아당기는 인장력을 받아 길게 늘어나는 성질이다. 따라서 얇은 판으로 펴지는지를 묻는 선지는 전성을, 길이 방향으로 늘어나는지를 묻는 선지는 연성을 기준으로 판단한다. 전성은 체적 압축, 연성은 인장으로 기억하면 된다.

전성이 큰 금속은 두드리거나 압착하면 쉽게 얇게 펴진다. 납은 연성보다 전성이 훨씬 큰 재료의 예이다. 금과 구리는 연성이 있는 대표적인 금속이다. 은은 구리보다 연성이 우수하다. 순수 금속 중에서는 백금의 연성이 가장 높다. 전성과 연성의 대표적인 예는 다음과 같다.

시험에서는 ‘늘어남’과 ‘펴짐’을 서로 바꾸어 제시하는 선지가 오답으로 쓰이기 쉽다. 힘의 종류를 먼저 확인하면 두 성질을 구분할 수 있다.