재료과학과 공학/개론16 파손(재료의 파손, 파괴) 공학 재료의 파손은 인명 피해, 경제적 손실, 생산 및 운전 실적의 저하를 초래한다. 파손의 원인과 재료의 거동 상태를 잘 알고 있어도 파손을 완전히 방지하는 것은 어렵다. 파손의 일반적인 원인으로는 부적절한 재료의 선정 및 제작, 부적합한 기기 설계, 기기의 작동 오류 등을 들 수 있다. 기술자는 파손의 가능성을 타진하고, 파손이 일어난 경우에는 파손의 원인을 분석하여 차후의 파손 방지를 위한 적절한 조치를 취하여야 한다. 파괴의 기초 파괴란 재료의 융점보다 낮은 온도에서 정적 응력(일정한 응력, 또는 시간에 따라 매우 천천히 변하는 응력 상태)을 가함으로써 물체가 두 조각 이상으로 나누어지는 것을 뜻한다. 적용 응력의 형태로는 인장 응력, 압축 응력, 전단 응력 또는 뒤틀림 응력 등이 있다. 공학 재.. 2022. 4. 18. 전위와 소성변형 전위와 소성변형 완전한 결정의 이론적 강도는 실제 측정 강도보다 매우 크다. 1930년 경에는 이러한 강도의 차이를 선 결정 결함으로 ㅅ러명할 수 있었으며, 1950년경에 이르러서야 전자현미경으로 이러한 전위를 직접 관찰 할 수 있게 되었다. 그 이후 결정 재료(주로 금속 및 세라믹)의 많은 물리적, 기계적 현상을 전위 이론으로 설명할 수 있게 되었다. 기본 개념 전위(dislocation)의 기본적인 두 가지 형태는 칼날(edge) 전위와 나사(screw)전위이다. 칼날 전위에 있어, 전위선(dislocation line)으로 정의되는 과잉 반쪽 원자면의 끝단을 따라 국부적인 격자 뒤틀림(lattice distortion)이 존재한다. 나사 전위는 전단 뒤틀림에 의해 나타나며, 나사 전위의 전위선은 나.. 2022. 4. 15. 연성, 탄력, 인성 연성(Ductility) 연성은 재료의 또 다른 중요한 기계적 성질로서 파괴가 일어날 때까지의 소성변형의 정도를 나타내며, 파괴 시 소성변형이 거의 수반되지 않는 재료를 취성(brittle) 재료라 한다. 연성을 정량적으로 표시하기 위하여 길이 신장률 또는 단면적 감소율을 사용한다. 길이 신장률, 즉 % EL은 파괴 시의 소성 변형률을 백분율로 나타낸 것이다. 파괴 시의 소성변형은 주로 시편의 네킹 부분에 집중되므로 % EL의 양은 시편의 게이지 길이에 따라 다르다. 초기 짧으면 짧을수록 네킹 부분에서 일어나는 신장량이 차지하는 비율은 더 커진다. 그러므로 길이 신장률을 나타날 때는 초기값을 명시해 주어야 한다. 재료의 연성은 설계 시 구조물의 파괴가 일어나기 전까지 나타나는 소성변형의 정도와 제작 성형.. 2022. 4. 13. 소성변형 대부분의 금속 재료는 변형률이 약 0.005 정도까지만 탄성변형이 일어나며, 이 점을 넘어서면 응력은 더 이상 변형률에 비례하지 않는다. 즉, 훅의 법칙이 적용되지 않으며, 회복되지 않는 영구 변형, 즉 소성변형(plastic deformation)이 일어난다. 대부분의 금속에 있어 탄성에서 소성으로의 전이(transition)는 점차적으로 일어나며, 소성변형이 시작하면 응력-변형률 선도는 곡선으로 바뀌고, 응력 증가에 따라 빠르게 상승한다. 미시적으로 보면, 소성변형이란 수많은 원자 또는 분자가 상대적으로 움직이면서 가장 가까이 있떤 원자와의 결합을 끊고 새로운 원자와 결합하는 현상으로, 응력을 제거해도 원자들은 원래의 위치로 돌아가지 않는다. 결정 재료에서 나타나는 소성 기구와 비정질 재료의 수성 기.. 2022. 4. 13. 이전 1 2 3 4 다음
