재료의 기계적 성질을 설명하는 변형 경화 메커니즘

Question

안녕하세요.

재료의 여러 특성 중 기계적 성질에 관하여, 변형 강화(mechanical hardening) 메커니즘은 무엇인가요?

Answer 1

안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.

변형 강화는 재료에 외력을 가해 소성 변형을 일으키면 재료의 강도가 증가하는 현상을 말합니다. 이는 재료 내부의 전위 움직임을 방해하여 발생하는데 소성 변형 과정에서 전위의 수가 증가하고 얽히면서 전위의 이동이 더 어려워지게 됩니다. 마치 혼잡한 도로에서 차들이 움직이기 힘든 것처럼 전위의 움직임이 방해받으면 더 큰 힘을 가해야 재료가 변형될 수 있으므로 강도가 증가하게 됩니다. 즉 변형 강화는 재료의 내부 결함 구조를 변화시켜 재료를 더 강하게 만드는 메커니즘입니다.

간단히 말해 변형 강화는 재료에 일부러 변형을 가해 내부 구조를 복잡하게 만들어 외부 힘에 더 잘 견디도록 하는 방법입니다.

Answer 2

안녕하세요. 신란희 전문가입니다.

변형 경화는 재료가 소성 변형을 겪으면서 내부결함(전위)이 증가하여 더 많은 응력이 필요하게 되는 현상입니다.

미세구조 내 전위 밀도가 증가하면서 전위 간 상호작용이 강화되고, 재료는 더 강해지지만 연성은 감소합니다.