초록 |
재료의 변형 및 파괴 특성은 본질적으로 전자 결합의 성질, 결정 구조, 규칙도에 의존한다. 가전자(valence electron)가 더욱 견고하게 고정되어 있을수록, 슬립이 어려운 낮은 결정 대칭을 가질수록, 용질 원자의 분포가 규칙적일수록 소성 유동이 크게 억제되어 모두 취성 파괴의 경향이 높아진다. 금속은 다른 재료에 비해 금속성 전자 결합, 높은 대칭성의 결정구조, 무질서한 고용 등의 특징으로 인해 연성이 상대적으로 높기 때문에 취성 파괴에 대한 경향이 낮다. 그러나 균열이나 노치에 의한 3축 응력 상태, 낮은 온도, 높은 하중 속도 또는 변형률 속도, 가혹한 환경 등은 금속의 취성 파괴 경향을 증가시키는 주된 요인으로 알려져 있다. 일반적으로 BCC 구조의 금속은 온도에 민감한 Peierls-Nabarro 응력으로 인하여 저온에서 취성 파괴가 일어나며, 이는 화학 조성, 미세조직, 유효 결정립도 등의 영향을 받는다. 이와 같이 금속의 취성 파괴를 일으키는 요인에는 여러 가지 내부적인 또는 외부적인 인자들이 있으며, 이를 평가하는 방법에 따라 다양한 시험법과 기준들이 정해져 있다. 본 강연에서는 금속에서 일어나는 저온 취성, 템퍼 취성, 수소 취성, 중성자 조사 취화, 동적 변형 및 파괴 등의 취성 파괴 현상과 이에 대한 평가 방법 등을 소개하고자 한다. |