재료의 강도 향상기구

최초 등록일
2013.01.03
최종 저작일
2011.05
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재료의 강도 향상기구에 대한 내용

목차

1. 첨가물 첨가로 인한 강도향상
2. 담금질
3. 재료의 변형
4. 석출경화
5. 결정의 미세화

본문내용

재료역학의 연구대상이 되는 재료, 즉 우리가 산업현장이나 일상생활에서 볼 수 있는 물질들의 강도를 어떻게 하면 향상 시킬 수 있는지 알아 보겠습니다.

1. 첨가물 첨가로 인한 강도향상 - 금속재료에 특정 첨가물을 첨가하면 강도와 경도가 증가 하게 됩니다. 많은 하중을 견뎌야 하는 재료에 많이 사용되는 금속에는 탄소강, 텅스텐강, 초경합금 등 다양한 첨가물을 나름의 비율로 혼합하여 만들어 낸 금속이 있습니다.
먼저 탄소강은 철과 탄소의 합금으로 0.005~2.1%의 탄소를 함유한 강을 말합니다. 용도에 따라서 적절하게 탄소의 양을 결정하게 됩니다.
다음 텅스텐강은 탄소만을 주요 합금원소로 하고 있던 강의 특성을 개선한 것으로 탄소 뿐 만아니라 텅스텐도 함유시켜서 더 강한 특성을 지니게 되었고 이 텅스텐강은 단조용 공구나 다이등의 재료로 사용됩니다. 그리고 초경합금은 금속의 탄화물 분말 즉 코발트, 탄소, 텅스텐등을 배합하여 소결시켜서 만들어 낸 합금으로 대단히 굳은 성질과 내마모성을 가지게 됩니다.

2. 담금질 - 열처리 방법중의 하나인 담금질은 금속을 가열한 후 물이나 기름에서 빠르게 냉각하여 높은 강도와 경도를 갖는 물질로 변화되게 하는 열처리 방법입니다.
이 과정을 통해 높은 강도와 경도를 가지는 물질을 얻어내는 것인데 가열 후 급랭하면 금속자체의 조직이 단단해진다는 성질을 이용한 것입니다. 이러한 담금질 과정을 반복하면 더욱더 강한 강도와 경도를 갖게 되는데 이 과정으로 재료는 강해지지만 깨지기 쉬운 즉 취성이 커지게 됩니다. 이보영 교수님의 강의에서 배웠듯이 응력-변형률 선도에서 응력변화에 따른 변형률은 적고 선도의 기울기가 가파른 형태를 띄게 되는 것을 알 수 있습니다.
(그림 -1 열처리된 구조용 강의 응력 변형 선도)

참고 자료

없음

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