응력집중효과와 강화기구

소개

강도학 설계자료입니다.

목차

1. 응력집중효과 이해
(a) 실생활에서 응력집중효과를 이용하는 사례를 들고 설명하시오.
(b) 반대로 응력집중으로 쉽게 손상 또는 파괴될 수 있는 사례를 예를 들고 응력집중을 억제할 수 있는 방안을 제시하시오.

2. 강화기구 이해
(a) 각 조에서 임의로 금속 또는 세라믹재료를 선택하고 이의 기계적 특성을 향상시킬 수 있는 방안을 설계하시오.

본문내용

마그네슘 합금의 밀도는 알루미늄 합금의 약 2/3, 철 합금의 약 1/5으로 상용 구조용 합금 중에서 최소의 밀도를 가지는 경량 금속재료이다. 뿐만 아니라 마그네슘 합금은 비강도, 주조성, 기계가공성이 우수하며, 진동 및 충격, 전자파에 대한 흡수능이 탁월한 장점을 지니고 있다. 이러한 장점으로 마그네슘 합금은 자동차, 항공 분야의 구조용 재료뿐만 아니라 전자 제품의 외장재 등에 경량소재로서 그 적용성이 크게 부각되고 있다. 현재 대부분의 마그네슘 합금 제품은 Mg-Al계 합금을 이용한 다이케스팅 및 저압주조공정에 의해 제작되고 있으나, 이 합금의 경우 기본적으로 α-Mg기지 내에 고온에서 열분해가 쉽게 일어난 Mg17Al12 상이 존재하며 150℃ 이상의 온도에서는 결정립 미끄럼 현상이 쉽게 발생하여 기계적 특성이 저하되는 특징이 있어 고온에서 구조용 재료로서의 적용에 한계점이 있다. 일반적으로 마그네슘 합금은 250℃ 이하의 온도에서는 제한된 슬립시스템을 지니고 있어 소성변형 시 쌍정 등이 쉽게 형성되고, 마그네슘 합금의 낮은 내열특성은 확산계수가 다른 금속에 비해 높기 때문에 생기며, 결정립계 미끄럼현상과 같은 현상이 비교적 낮은 온도에서도 쉽게 발생한다. 따라서 마그네슘 합금의 내열 특성을 향상하기 위하여 α-Mg 기지 내에 결정립계 미끄럼 현상을 저해시키는 역할(pinning effect)을 하기 위한 제2상의 입자를 분산시킬 필요가 있으며 이때 제2상의 입자는 온도가 상승함에 따라 열분해 또는 상변화가 되지 않아야 하는 조건이 필요하다.

참고자료

· 없음