전위5 가공 경화(Work hardening 혹은 Strain hardening) 가공 경화(Work hardening 혹은 Strain hardening)는 금속이 소성 변형을 받을 때 발생하는 현상입니다. 금속이 변형되면 금속 조직이 변형되고 금속의 결정 격자에 전위(dislocation)가 도입됩니다. 이러한 전위는 서로 상호 작용하고 얽혀서 금속의 변형이 어렵게 방해하는 역할을 합니다. 이러한 방식으로 금속 재료의 기계적 특성을 개선하는 강화기구 중 하나입니다. 금속의 구조에 점점 더 많은 전위가 도입될수록 금속은 점점 더 단단해집니다. 이러한 과정을 가공 경화라고 합니다. 가공 경화는 구조용으로 사용되는 금속 재료에 있어 긍정적인 특성으로, 재료의 강도 강화와 변형에 대한 저항성을 증가시킵니다. 가공 경화의 특성 금속에서 발생하는 가공 경화의 양은 변형의 정도, 합금의 종류 .. 2023. 4. 2. 금속재료의 강화기구 (Strengthening mechanisms) 구조재료는 물론, 기능재료에 대해서도 재료의 고강도화는 중요하다. 재료의 강화는 여러가지 방법으로 가능하지만, 강화기구를 이해하기 위해서는 역학이나 전위 (dislocation)에 대한 지식이 필요하다. 고용강화: 치환형 혹은 침입형고용원자의 도입에 의한 강화. 크기가 다른 용질원자를 첨가하여 그 주변에 격자 변형을 주어 전위가 움직이기 어렵게 하는 방법이다. 금속에 합금원소를 첨가하면 고용체를 만들게 되는데, 이때 용질원자의 원자 반경이 크면 결정격자에 변형이 생기고 원자 면을 따라 슬립이 일어나기 어렵게 됨에 따라 합금의 강도가 증가한다. 석출강화: 주로 시효열처리에 의해 미세한 제2상 석출물을 분산시킴. 넓은 의미에서는 스피노달 분해에 의한 강화도 포함된다. 석출물 원자집단 주위의 격자 변형에 의해.. 2021. 7. 20. 완전 결정(perfect crystal)에 전위(dislocation)이 도입되는 과정 슬립면 (slip plane) 상에서 이미 슬립이 일어난 영역과 일어나지 않은 영역과의 경계선으로 전위(dislocation)를 정의할 수 있다. 완전 결정 (perfect crystal)에 전위를 만들기 위해서는 결정의 일부에 슬립이 일어나게 하면 된다. 그림과 같이 완전 결정에 슬립면이 되는 칼집을 넣는다고 하면, 칼집 끝 (반드시 직선일 필요는 없지만, 그림에서는 편의상 직선으로표현)은 결정 안에 남겨 두고, 상부의 결정에 대해 벡터b만큼 슬립을 일으키게 한다. 여기에서 b의 크기와 방향은 슬립면에 평행한 임의의 값을 가지지만, 그림1의 (b)와(c)는 칼집 끝 직선에 수직인 경우와 평행한 경우를 나타낸다. 슬립을 일으킨 후 칼날 면을 다시 붙이고, 힘을 가하지 않는다고 하더라도, 원래의 완전 결정.. 2021. 7. 20. 전위와 슬립 변형 / dislocation and slip deformation 일반적으로 재료의 역학적 성질 또는 기계적 성질은 재료의 거시적, 미시적인 구조와 조직에 크게 의존한다. 금속재료의 대부분은 원자가 3차원적으로 규칙적으로 배열된 결정의 형태로 존재한다. 이러한 재료의 역학적 성질을 이해하기 위해서는 격자 결함, 특히 전위에 대한 지식이 중요하다. 완전 결정(perfect crystal)의 이상전단강도의 크기는 이론적으로 계산할 수 있다. 각종 금속단결정의 CRSS (critical resolved shear stress)를 실험적으로 구하게 되면 완전 결정의 이상전단강도의 1/1,000이나 1/10,000정도의 작은 값이 된다. 과거 대략 1930년대 이전에는 실험결과와 이론 계산치의 차이의 이유를 알 수 없었던 시대도 있었지만, 1930년대에 격자결함의 종류인 전위 .. 2021. 7. 12. 격자 결함 (Lattice defect) 격자 결함과 전위 일반적으로 재료의 역학적 성질 또는 기계적 성질은 재료의 거시적, 미시적인 구조와 조직에 크게 의존한다. 기계공학이나 건축, 토목공학에서는 재료의 강도가 어느 정도인지에 대한 관심에서부터 시작하는 경우가 많지만, 재료공학에서는 무엇이 강도를 결정하는 것인지에 대한 궁금증에서 부터 시작한다고 볼 수 있다. 금속재료의 대부분은 원자가 3차원적으로 규칙적으로 배열된 결정의 형태로 존재한다. 이러한 재료의 역학적 성질을 이해하기 위해서는 격자 결함, 특히 전위에 대한 지식이 중요하다. 여러가지 격자결함 금속재료와 무기재료의 대부분은 구성원자가 3차원적으로 규칙적인 배열을 하고 있는 결정을 이루고 있다. 원자 배열의 규칙성이 완전한 이상적인 결정을 완전결정 (perfect crystal)이라고 .. 2021. 7. 5. 이전 1 다음
