재료 파손의 종류와 특징

목차

1. 파손
2. 파손의 형태

본문내용

1. 파손
눈에 띄게 큰 결함이 재료의 성능 및 사용기간에 아무런 영향을 주지 않는 결함)이 있는 반면 좋은 성능의 현미경으로도 볼 수 없이 미세한 결함이라고 할지라도 재료의 성능저하는 물론 조기파손을 초래할 수도 있는 결함도 있다. 또한 거의 완벽한 재료라고 할지라도 부적절한 설계, 부적절한 재료선정 및 사용, 부식, 침식 등의 외적인 요인에 의하여 조기 파손되는 경우도 흔히 있다. 어느 한 조건하에서 재료의 전 수명기간 동안 완전하게 성능을 발휘한 재료가 다른 조건 하에서는 오히려 극심한 문제점을 야기시킬 뿐 아니라, 예기치 못한 조기 파손에 의한 폭발, 화제 등으로 인명 및 재산 피해를 초래하는 경우도 있다. 따라서 사용목적에 적합한 특성을 지닌 재료를 적절하게 선정하고 사용하는 일이 매우 중요하다고 하지 않을 수 없다.

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1) 균열에 의한 파손
a. 정적 하중
재료에 부여된 하중에 의한 응력 집중으로 재질이 항복을 일으키며 결국 파손에 이르는 경우가 발생한다. 이 때 재료가 파손하는 주된 요인은 재료 역학적 특성과 부여된 하중의 크기가 된다. 재료 역학적 특성이란 재료의 재질과 형상에 따라 구조 특성이 달라지는데, 동일한 하중을 부여하였을 때 그 재료의 재질에 따라 파손 여부가 결정될 수 있다. 또한 동일한 하중과 동일한 재질이라 할 지라도 재료의 형상에 따라 파손 여부가 결정되는 것이다. 응력 집중이 되는 것을 방지하여 파손이 일어나지 않도록 하는 것이 중요하다. 또한 균일한 응력 분포를 갖도록 불필요한 부분은 없애고 필요한 부분은 더욱 보강하는 최적설계를 유도해야 한다.

<중 략>

말기는 응력하중이 계속하여 증가함에 따라 변형이 급격히 증가하고 micro-crack이 형성되어 결국에는 재질이 파손되는 단계이다. 이때 발생하는 micro-crack은 주로 grain boundary sliding에 의한 것으로 알려졌으며, 이러한 micro-crack이 시간이 지남에 따라 계속 진행되어 macro-crack으로 전파되고 결국에는 입계 파손을 초래하게 된다. 그밖에 환경조건(corrosion, oxidation, 혹은carburization) 하에서도 말기 creep 현상이 가속될 수 있다.

참고 자료

없음