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admin

2016-12-28 06:45:16

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기계적성질[mechanical properties]

재료의 강도(또는 형을 유지하고자 하는 성질)에 대해 특성을 일괄하여 나타내는 말. 역학적성질과 거의 같은 것으로 극히 다양한 내용을 포함하고 있다. 이하에 인장시험에서 얻어지는 응력-변형선도를 예로 들어 나타내고 있다.

재료에 외부에서 힘이 주어지면 통상은 우선 탄성적(가역적)으로 변형하지만, 어느 정도 이상의 힘이 가해지면 일부 비가역적인 변형도 생긴다(탄성한a).

단 이 변형량은 극히 적으므로 특별히 주의해서 측정하지 않으면 빠뜨리기 쉽다. 더욱 힘을 가하면 거시적으로도 명확한 비가역변형(소성변형)이 생긴다(항복응력b1, 내력b2).

다시 소성변형을 계속하면 재료는 점점 강해져서(가공경화) 변형에는 보다 큰 힘이 필요하게 된다. 어느 정도 이상의 변형능을 가진 재료(대부분의 금속재료)에서는 국부적으로 큰 변형을 일으키게 되고(네킹발생), 어느 변형량 이상에서는 외관상 외부에서 가해지는 힘(전부하)은 감소하면서 변형이 진행된다. 이러한 경우 (겉보기)응력의 최고값을 인장강도라고 한다.

어느 정도 이상 소성변형하면 재료는 파단한다(d). 이 때의 강도를 파단응력, 그 전체의 변형량을 파단신장이라고 부르고 있다.

통상 사용되는 소위[강도]에는 전혀 내용이 다른 2종의 것이 있으므로 주의할 필요가 있다. 하나는 상술한 것처럼 힘(응력)레벨 만큼 주목하고 어느 외력에 견디는지 아닌지를 나타내는 표현으로, 항복응력(또는 내력)이나 인장강도(또는 파단강도) 등이 이것에 해당한다. 측정방법은 전혀 다르지만 경도도 이 부류에 속한다.

또 하나는 파괴에 요한 에너지의 대소에 의한 것이므로 학문적으로는 인성(靭性)이라고 불리운다.

이것은 대상이 파괴되기 쉬운지 아닌지에 주목받고 있다. 이 값은 응력-변형선도의 사선부 면적에 해당하는 것으로, 일반적으로 금속재료에서는 크지만 세라믹스(A)나 폴리머(D)에서는 작다. 충격시험에서 얻어지는 충격값도 이 부류에 속한다.