파손 분석 가이드

식별 방법(파면·단면 조직·SEM)

• 파단부에 네킹이나 굽힘 같은 큰 소성 변형이 있습니다. 환봉의 인장에서는 가장자리가 약 45°로 기울어진 전단 립이 있는 컵 앤드 콘 형태의 파면이 됩니다.
• 주사 전자 현미경(SEM)으로 보면 파면 전체가 작은 오목(딤플)으로 덮여 있습니다. 인장에서는 둥근 등축 딤플, 전단에서는 한 방향으로 늘어난 딤플이 됩니다.

확인하는 시험

• 파단된 부품의 치수와 경도를 측정하고, 걸린 하중을 부품의 강도(인장 강도나 0.2% 내력)와 비교합니다.
• 같은 로트의 재료로 인장 시험이나 경도 시험을 하여, 재료가 규격대로의 강도였는지(재료가 뒤바뀌거나 열처리가 불량하지 않았는지)를 확인합니다.
• 응력 해석으로 설계에서 상정하지 않은 하중이 걸렸는지를 조사합니다.

흔히 혼동하는 경우

• 피로 균열이 크게 진전한 뒤의 최종 파단부도 딤플이 있는 연성적인 파면이 됩니다. 마지막에 깨진 부분만으로 과부하라고 단정하지 말고, 기점 주위에 비치 마크나 스트라이에이션이 없는지 확인합니다.

대책

재료

필요한 강도와 연성을 가진 재료와 열처리를 선택합니다.

설계

상정되는 최대 하중에 대해 여유를 두고, 단면의 급격한 변화 같은 응력 집중을 피합니다.

환경·사용 방법

과대한 하중이 걸리지 않도록 사용 방법이나 보호 장치(과부하를 막는 장치)를 재검토합니다.

제조·보수

재료가 뒤바뀌거나 열처리가 불량하여 강도가 부족해지는 것을 입고 검사와 제조 공정의 검사로 막습니다.

점수표에서 점수가 들어가는 단서

SEM에서 딤플(작은 오목)이 전면에 보인다 +3크다(네킹·굽힘·늘어남이 있다) +3충격이나 갑자기 큰 하중이 걸렸다 +2사용 직후·제조 중·처음 큰 하중이 걸렸을 때 +2오랜 시간에 걸쳐 부풀거나 늘어나 있었다 +1일정한 하중(자중·내압·체결력 등) +1일반 탄소강·저합금강 +1거의 없다(파편이 꼭 맞는다) −3외부 하중은 거의 없다(용접·굽힘 가공·압입의 잔류 응력) −3세라믹스·유리 −3비치 마크(조개껍데기 같은 줄무늬가 기점을 중심으로 퍼진다) −2평평하고 반짝이는 작은 면(벽개)이나 리버 패턴 −2SEM에서 스트라이에이션(가는 평행 줄무늬)이 보인다 −2결정립의 형태가 보이는 입계 파면 −2깨지기 전에 살이 줄어 있었다(감육·마모) −2셰브런(산 모양 무늬)이나 방사상 무늬가 기점을 가리킨다 −1균열이 아니라 표면에 긁힌 자국·닳음·상대 재료의 이착이 있다 −1약간 있다 −1반복 하중(진동·회전·압력이나 부하의 변동) −1저온(0℃ 부근보다 낮다) −1고강도강(담금질·템퍼링한 고강도 볼트·스프링 등) −1고무·엘라스토머(실·O링 등) −1수 년 이상 −1

관련 용어: 0.2% 내력 가공 경화

확인 문제:

1. 파단면을 주사 전자 현미경으로 관찰했을 때의 특징과 파괴의 종류의 조합으로 옳은 것은 무엇인가?
2. 강과 같이 연성이 있는 금속에서 균열이 진전하는 데 필요한 에너지(임계 에너지 해방률 G_c)는 표면 에너지로부터 추정한 2γs(수 J/m² 정도)보다 자릿수가 다를 만큼 크다. 주된 이유는 무엇인가?
3. 알루미늄 합금처럼 뚜렷한 항복점이 나타나지 않는 재료에서 사용하는 0.2% 내력을 구하는 방법으로 옳은 것은 무엇인가?

식별 방법(파면·단면 조직·SEM)

• 파면은 평평하고 하중에 거의 수직입니다. 눈에 띄는 변형이 없으며, 파편을 맞추면 잘 맞습니다.
• 판이나 벽의 파면에는 셰브런(산 모양 무늬)이나 방사상 무늬가 나타나며, 그 방향을 따라가면 기점에 이릅니다.
• SEM에서는 결정의 특정 면을 따라 깨진 벽개의 평평한 작은 면과 강물의 흐름 같은 리버 패턴이 보입니다. 불순물이 입계에 편석한 템퍼링 취성 등에서는 입계를 따라 깨지기도 합니다.
• 세라믹스나 유리에서는 기점 주위에 미러(경면)라고 부르는 매끄러운 부분이 생기며, 그 크기로부터 파괴되었을 때의 응력을 추정하는 방법이 있습니다(ASTM C1678).

확인하는 시험

• 샤르피 충격 시험으로 사용 온도에서의 흡수 에너지와, 연성에서 취성으로 바뀌는 온도(연성-취성 천이 온도)를 조사합니다.
• 파괴 인성 K_IC를 측정하고, 발견된 균열의 크기와 응력으로부터 K = Yσ√(πa)를 구하여 파괴 조건에 이르렀는지를 확인합니다.
• 조직과 화학 성분을 조사하여 인성을 떨어뜨리는 요인(조대한 결정립, 입계에 편석하는 불순물, 용접 열영향부의 경화)을 찾습니다.

흔히 혼동하는 경우

• 최종 파면이 취성이더라도, 기점에는 피로 균열이나 응력 부식 균열로 생긴 작은 균열이 있고, 그것이 임계 크기에 이르러 깨졌을 뿐인 경우가 있습니다(실버 브리지 붕괴). 기점을 높은 배율로 조사합니다.
• 페라이트계 강(체심 입방)은 저온에서 급격히 취약해지지만, 알루미늄·구리·니켈 합금이나 오스테나이트계 스테인리스강(면심 입방)은 뚜렷한 천이를 보이지 않습니다.

대책

재료

사용 온도에서 충분한 인성(샤르피 흡수 에너지·파괴 인성)을 가진 강을 선택하고, 결정립을 미세하게 합니다.

설계

노치나 단면의 급격한 변화를 피하고, 균열이 있어도 파괴되기 전에 부재 전체가 항복하는 설계(파괴 전 항복)로 합니다.

환경·사용 방법

연성-취성 천이 온도보다 낮은 온도에서 충격적인 하중을 가하지 않도록 합니다.

제조·보수

용접의 결함이나 경화를 검사하고, 인성이 낮은 열영향부가 생기지 않도록 용접 조건을 관리합니다.

점수표에서 점수가 들어가는 단서

셰브런(산 모양 무늬)이나 방사상 무늬가 기점을 가리킨다 +3평평하고 반짝이는 작은 면(벽개)이나 리버 패턴 +3충격이나 갑자기 큰 하중이 걸렸다 +3저온(0℃ 부근보다 낮다) +3세라믹스·유리 +3거의 없다(파편이 꼭 맞는다) +2일반 탄소강·저합금강 +2사용 직후·제조 중·처음 큰 하중이 걸렸을 때 +2결정립의 형태가 보이는 입계 파면 +1고강도강(담금질·템퍼링한 고강도 볼트·스프링 등) +1크다(네킹·굽힘·늘어남이 있다) −3오스테나이트계 스테인리스강 −3알루미늄 합금 −3구리 합금(황동 등) −3SEM에서 딤플(작은 오목)이 전면에 보인다 −2SEM에서 스트라이에이션(가는 평행 줄무늬)이 보인다 −2깨지기 전에 살이 줄어 있었다(감육·마모) −2고온(융점의 절대 온도의 약 0.4배 이상. 강에서는 대략 450℃ 이상) −2내열 합금(Ni기 초내열합금 등) −2고무·엘라스토머(실·O링 등) −2비치 마크(조개껍데기 같은 줄무늬가 기점을 중심으로 퍼진다) −1균열이 아니라 표면에 긁힌 자국·닳음·상대 재료의 이착이 있다 −1외부 하중은 거의 없다(용접·굽힘 가공·압입의 잔류 응력) −1중간(약 60~300℃. 열수·증기 배관 등) −1수지(플라스틱) −1

관련 용어: 파괴 인성 응력 확대 계수 그리피스 이론 파괴 전 항복 용접 열영향부

확인 문제:

1. 저온에서 연성에서 취성으로의 천이(연성-취성 천이)가 뚜렷하게 나타나는 재료는 무엇인가?
2. 파괴 인성 K_IC = 50 MPa·√m인 강판에 200 MPa의 인장 응력이 걸려 있다. 형상 계수 Y = 1.0으로 하여 K = Yσ√(πa)를 사용하면, 파괴가 일어나는 한계 균열 길이 a에 가장 가까운 것은 무엇인가?
3. 같은 재료로 두께가 다른 판의 파괴 인성을 측정했을 때, 판 두께를 늘리면 겉보기 파괴 인성 K_c는 어떻게 되는가?
4. 완전한 결정의 이론 강도는 영률의 10분의 1 정도로 추정되지만, 유리 등 취성 재료의 실제 파괴 강도는 그 수십분의 1에서 수백분의 1에 그치는 경우가 많다. 주된 이유는 무엇인가?

사고 사례: 실버 브리지 붕괴(1967년): 아이바의 작은 균열에서 시작된 취성 파괴

식별 방법(파면·단면 조직·SEM)

• 육안으로는 기점을 중심으로 비치 마크(조개껍데기 같은 줄무늬)가 퍼져 있습니다. 운전 정지나 하중 변화의 흔적입니다.
• 기점이 여러 개 있으면 기점과 기점 사이에 래칫 마크(가장자리의 단차)가 늘어섭니다.
• 균열이 진전한 부분은 매끄럽고 전단 립이 없으며, 변색되어 있기도 합니다. 마지막에 깨진 부분은 거친 면이 됩니다.
• SEM에서는 거의 1사이클마다의 균열 전진을 나타내는 스트라이에이션이 보입니다. 알루미늄 합금에서는 뚜렷하게 보이고, 고강도강에서는 불분명할 때가 있습니다.
• 기점은 표면의 흠이나 노치, 용접 지단부, 개재물 등 응력이 집중하는 곳에 있는 경우가 많습니다.

확인하는 시험

• 실체 현미경으로 기점·비치 마크·최종 파단부의 위치와 크기를 기록하고, SEM으로 스트라이에이션을 찾습니다.
• 스트라이에이션의 간격으로부터 균열 진전 속도와 응력 확대 계수 범위 ΔK를 추정하고, 걸렸던 응력의 크기를 역산합니다.
• 기점의 표면 거칠기, 경도, 잔류 응력(X선 회절)을 측정합니다.
• 하중 측정이나 진동 해석으로 반복 응력의 크기와 횟수를 추정합니다.

흔히 혼동하는 경우

• 스트라이에이션이 보이지 않아도 피로가 아니라고 단정할 수는 없습니다. 진전이 느린 영역에서는 줄무늬가 잘 보이지 않으며, 파면끼리의 마찰이나 부식으로 사라지기도 합니다.
• 응력 부식 균열은 겉모습이 피로와 비슷할 때가 있습니다. 하중이 반복 하중이었는지, 특정한 부식 환경이 있었는지를 함께 보고 판단합니다.
• 마지막에 깨진 부분의 딤플이나 벽개만 보고 과부하나 취성 파괴라고 판단하지 않도록 합니다.

대책

재료

개재물이 적은 청정강 등 피로 강도가 높은 재료를 선택합니다.

설계

노치나 단면의 급격한 변화에 의한 응력 집중을 줄이고, 응력 진폭과 인장 평균 응력을 낮춥니다(수정 굿맨 선도로 평가).

환경·사용 방법

부식이 있으면 피로 강도가 떨어지므로 방식합니다.

제조·보수

쇼트 피닝·침탄·질화 등으로 표면에 압축 잔류 응력을 넣고, 표면의 흠을 줄이며, 용접 지단부의 형상을 다듬습니다.

점수표에서 점수가 들어가는 단서

비치 마크(조개껍데기 같은 줄무늬가 기점을 중심으로 퍼진다) +3SEM에서 스트라이에이션(가는 평행 줄무늬)이 보인다 +3반복 하중(진동·회전·압력이나 부하의 변동) +3래칫 마크(파면 가장자리에 단차가 늘어선다. 기점이 여러 개) +2거의 없다(파편이 꼭 맞는다) +2약간 있다 +1가열과 냉각의 반복(기동·정지, 급랭) +1고강도강(담금질·템퍼링한 고강도 볼트·스프링 등) +1일반 탄소강·저합금강 +1알루미늄 합금 +1수 시간~수 개월 +1수 년 이상 +1일정한 하중(자중·내압·체결력 등) −3깨지기 전에 살이 줄어 있었다(감육·마모) −2충격이나 갑자기 큰 하중이 걸렸다 −2외부 하중은 거의 없다(용접·굽힘 가공·압입의 잔류 응력) −2결정립의 형태가 보이는 입계 파면 −1단면에서 가는 균열이 가지를 치며 진전해 있다 −1크다(네킹·굽힘·늘어남이 있다) −1세라믹스·유리 −1사용 직후·제조 중·처음 큰 하중이 걸렸을 때 −1

관련 용어: 피로 한도 스트라이에이션 파리스 법칙 마이너 법칙 수정 굿맨 선도 응력 집중 계수

확인 문제:

1. 피로로 파단된 부품의 파면에 육안으로 보이는 조개껍데기 모양의 무늬(비치 마크)와 전자 현미경으로 보이는 미세한 줄무늬(스트라이에이션)가 있었다. 이들에 대한 설명으로 옳은 것은 무엇인가?
2. 표면이 매끄러운 금속 재료에 항복 응력보다 낮은 응력 진폭을 반복하여 가했을 때의 피로 균열 발생에 대한 설명으로 옳은 것은 무엇인가?
3. 강 부품의 피로 강도를 높이는 표면 처리로서 효과를 기대할 수 있는 것은 무엇인가?
4. 피로 균열의 진전 속도 da/dN을 응력 확대 계수 범위 ΔK에 대해 양대수로 그린 곡선에 대한 설명으로 옳은 것은 무엇인가?
5. 피로의 S-N 곡선에 대한 설명으로 옳은 것은 무엇인가?

사고 사례: 알로하 항공 243편 사고(1988년): 동체 겹치기 이음의 피로와 부식

식별 방법(파면·단면 조직·SEM)

• 피로와 마찬가지로 비치 마크나 래칫 마크가 나타나며, 기점에 공식 부식이나 부식 생성물이 보입니다.
• 공식 부식에서 작은 균열이 많이 생기고, 그것들이 이어져 큰 균열이 되기도 합니다.
• 파면이 부식 생성물로 덮여 스트라이에이션이 사라져 있거나, 평평한 면에 줄무늬가 늘어선 취성 스트라이에이션이 보이기도 합니다.

확인하는 시험

• 기점과 파면의 부식 생성물을 EDS 등으로 분석하여 염화물 같은 환경의 성분이 포함되어 있는지 조사합니다.
• 실제 환경 속에서 피로 시험을 합니다. 해수 중 등에서는 반복 주파수가 낮을수록 수명이 크게 짧아질 수 있으므로, 실제에 가까운 주파수로 시험합니다.

흔히 혼동하는 경우

• 부식 환경에서는 피로 한도가 나타나지 않게 되므로, 공기 중의 피로 한도보다 낮은 응력으로 설계한 부품이라도 파손될 수 있습니다.
• 응력 부식 균열은 일정한 하중에서도 진전하지만, 부식 피로는 반복 하중이 없으면 진전하지 않습니다. 하중의 종류로 구별합니다.

대책

재료

그 환경에서 내식성이 높은 재료를 선택하거나, 방식 피복을 한 재료를 사용합니다.

설계

물이 고이는 틈이나 액이 고이는 곳을 만들지 않고, 응력 진폭을 낮춥니다.

환경·사용 방법

도장·도금·전기 방식·수질 관리로 부식을 억제합니다.

제조·보수

쇼트 피닝으로 표면에 압축 잔류 응력을 넣고, 피복의 흠을 검사로 막습니다.

점수표에서 점수가 들어가는 단서

반복 하중(진동·회전·압력이나 부하의 변동) +3비치 마크(조개껍데기 같은 줄무늬가 기점을 중심으로 퍼진다) +2래칫 마크(파면 가장자리에 단차가 늘어선다. 기점이 여러 개) +2SEM에서 스트라이에이션(가는 평행 줄무늬)이 보인다 +2기점에 공식 부식이나 부식 생성물이 있다 +2물·습기·결로 +2염화물(해수·염분·제설제) +2수 년 이상 +2반복 하중 × 염화물 +2표면에 많은 균열이 그물 모양으로 늘어서 있고 산화물로 메워져 있다 +1약간 있다 +1거의 없다(파편이 꼭 맞는다) +1일반 탄소강·저합금강 +1알루미늄 합금 +1반복 하중 × 물·습기 +1일정한 하중(자중·내압·체결력 등) −3수지(플라스틱) −3고무·엘라스토머(실·O링 등) −3건조한 공기 −2세라믹스·유리 −2사용 직후·제조 중·처음 큰 하중이 걸렸을 때 −2

관련 용어: 피로 한도 공식 부식 스트라이에이션

확인 문제:

1. SUS304를 염화물 이온을 많이 포함한 해수 중에서 사용했을 때 일어나기 쉬운 국부 부식과 그 대책의 조합으로 옳은 것은 무엇인가?
2. 피로의 S-N 곡선에 대한 설명으로 옳은 것은 무엇인가?
3. 피로로 파단된 부품의 파면에 육안으로 보이는 조개껍데기 모양의 무늬(비치 마크)와 전자 현미경으로 보이는 미세한 줄무늬(스트라이에이션)가 있었다. 이들에 대한 설명으로 옳은 것은 무엇인가?

사고 사례: 알로하 항공 243편 사고(1988년): 동체 겹치기 이음의 피로와 부식

식별 방법(파면·단면 조직·SEM)

• 가는 균열이 가지를 치며 진전합니다. 겉에서 보면 부식이 거의 없고 표면에 드러난 균열도 작아서 찾기 어려운 손상입니다.
• 염화물에 의한 오스테나이트계 스테인리스강의 균열은 결정립 내부를 진전하는 입내 균열, 암모니아에 의한 황동의 시기 균열이나 예민화한 스테인리스강의 균열은 입계 균열이 되는 경우가 많아, 균열의 형태가 단서가 됩니다.
• 파단부에 큰 변형은 없으며, 균열 속이나 파면이 부식 생성물로 변색되어 있기도 합니다.

확인하는 시험

• 단면을 연마·에칭하여 광학 현미경으로 관찰하고, 균열의 가지 갈라짐과 입내인지 입계인지를 조사합니다.
• U-벤드 시험·정하중 시험·저변형률 속도 시험(SSRT)으로 그 환경에서의 균열 감수성을 확인합니다. 오스테나이트계 스테인리스강에서는 끓는 42% 염화마그네슘 속에서의 시험이 자주 쓰입니다.
• 용접이나 굽힘 가공에 의한 인장 잔류 응력을 X선 회절로 측정합니다.

흔히 혼동하는 경우

• 피로와 겉모습이 비슷할 때가 있습니다. 하중이 반복 하중이었는지, 특정한 환경이 있었는지로 구별합니다.
• 입계 파면은 수소 취화·액체 금속 취화·크리프에서도 비슷한 모습이 됩니다.
• 부식으로 생긴 수소로 진전하는 균열에서는 전기 방식이 오히려 균열을 촉진할 수 있어, 금속이 용해하며 진전하는 유형과는 대책이 반대가 됩니다.

대책

재료

Ni가 많은 강종이나 2상 스테인리스강으로 바꾸거나, 알루미늄 합금 7075를 과시효시킨 T73처럼 균열에 강한 열처리를 하는 등의 방법이 있습니다.

설계

인장 잔류 응력이나 응력 집중을 줄이고, 염화물이 농축되는 틈이나 액이 고이는 곳을 만들지 않도록 합니다.

환경·사용 방법

염화물이나 용존 산소를 줄이고, 온도를 낮추며, 인히비터(부식 억제제)를 사용합니다. 오스테나이트계 스테인리스강의 염화물에 의한 균열은 대략 60℃ 이상에서 일어나기 쉽다고 알려져 있습니다.

제조·보수

응력 제거 풀림이나 쇼트 피닝으로 인장 잔류 응력을 줄입니다. 응력 제거 풀림은 탄소강에서 널리 쓰이지만, 오스테나이트계 스테인리스강에서는 효과가 잘 나지 않을 때가 있습니다.

점수표에서 점수가 들어가는 단서

단면에서 가는 균열이 가지를 치며 진전해 있다 +3외부 하중은 거의 없다(용접·굽힘 가공·압입의 잔류 응력) +3진한 알칼리나 암모니아 +3염화물 × 오스테나이트계 스테인리스강 +3암모니아·알칼리 × 구리 합금(시기 균열) +3결정립의 형태가 보이는 입계 파면 +2거의 없다(파편이 꼭 맞는다) +2일정한 하중(자중·내압·체결력 등) +2중간(약 60~300℃. 열수·증기 배관 등) +2염화물(해수·염분·제설제) +2오스테나이트계 스테인리스강 +2구리 합금(황동 등) +2진한 알칼리 × 탄소강(알칼리 취화) +2기점에 공식 부식이나 부식 생성물이 있다 +1물·습기·결로 +1수소의 유입원(산세·전기 도금·용접·전기 방식·수소 가스) +1고강도강(담금질·템퍼링한 고강도 볼트·스프링 등) +1알루미늄 합금 +1수 시간~수 개월 +1수 년 이상 +1수지(플라스틱) −3고무·엘라스토머(실·O링 등) −3크다(네킹·굽힘·늘어남이 있다) −2건조한 공기 −2SEM에서 딤플(작은 오목)이 전면에 보인다 −1반복 하중(진동·회전·압력이나 부하의 변동) −1충격이나 갑자기 큰 하중이 걸렸다 −1저온(0℃ 부근보다 낮다) −1고온(융점의 절대 온도의 약 0.4배 이상. 강에서는 대략 450℃ 이상) −1세라믹스·유리 −1사용 직후·제조 중·처음 큰 하중이 걸렸을 때 −1

관련 용어: 응력 부식 균열 예민화 공식 부식 스테인리스강 황동 부동태

확인 문제:

1. 응력 부식 균열에 대한 설명으로 옳은 것은 무엇인가?
2. SUS304를 염화물 이온을 많이 포함한 해수 중에서 사용했을 때 일어나기 쉬운 국부 부식과 그 대책의 조합으로 옳은 것은 무엇인가?
3. SUS304 등의 오스테나이트계 스테인리스강을 용접하면, 용접선에서 조금 떨어진 열영향부에서 입계 부식이 일어나는 경우가 있다(웰드 디케이). 그 원인과 대책의 조합으로 옳은 것은 무엇인가?
4. 스테인리스강이 대기나 물속에서 잘 녹슬지 않는 주된 이유는 무엇인가?

사고 사례: 실버 브리지 붕괴(1967년): 아이바의 작은 균열에서 시작된 취성 파괴

식별 방법(파면·단면 조직·SEM)

• 파단부에 변형이 거의 없으며, 고강도강에서는 입계를 따라 깨진 파면이 되는 경우가 많습니다.
• 일정한 하중이나 볼트 체결력 아래에서 시간이 지난 뒤 갑자기 깨집니다.
• 용접에서는 용접 후 얼마 지나서 열영향부 등에 저온 균열(수소 균열)이 나타나기도 합니다.

확인하는 시험

• 경도나 강도를 측정합니다. 강의 항복 강도가 약 600 MPa보다 낮으면 일어나기 어렵고, 약 1000 MPa를 넘으면 큰 문제가 되기 쉽다고 알려져 있습니다.
• 제조 이력(산세·전기 도금·용접)과 사용 중의 수소 유입원(부식·전기 방식)을 조사합니다.
• 일정한 하중을 계속 거는 시험이나 저변형률 속도 시험으로 수소를 넣은 시험편과 넣지 않은 시험편을 비교합니다.

흔히 혼동하는 경우

• 응력 부식 균열과 겹치는 부분이 있지만, 수소 취화는 부식 환경이 없어도 도금이나 용접으로 들어간 수소로 일어납니다.
• 용융 아연 도금 후의 균열에서는 액체 금속 취화와 수소 양쪽이 의심되므로 둘 다 조사합니다.

대책

재료

필요 이상으로 강도(경도)를 높이지 않도록 합니다. 오스테나이트계 강은 수소의 확산이 느려, 취화될 때까지 훨씬 오랜 시간이 걸립니다.

설계

고강도 볼트의 체결력이나 응력 집중을 재검토하여 지속되는 인장 응력을 낮춥니다.

환경·사용 방법

전기 방식의 전위를 관리하여, 과방식으로 수소를 발생시키지 않도록 합니다.

제조·보수

산세나 전기 도금 후 약 200℃에서 수 시간 베이킹하여 수소를 뺍니다. 용접에서는 예열·후열로 냉각을 늦추어 수소를 빠져나가게 합니다.

점수표에서 점수가 들어가는 단서

수소의 유입원(산세·전기 도금·용접·전기 방식·수소 가스) +3고강도강(담금질·템퍼링한 고강도 볼트·스프링 등) +3수소의 유입원 × 고강도강 +3결정립의 형태가 보이는 입계 파면 +2거의 없다(파편이 꼭 맞는다) +2일정한 하중(자중·내압·체결력 등) +2외부 하중은 거의 없다(용접·굽힘 가공·압입의 잔류 응력) +2수 시간~수 개월 +2평평하고 반짝이는 작은 면(벽개)이나 리버 패턴 +1단면에서 가는 균열이 가지를 치며 진전해 있다 +1실온 부근 +1물·습기·결로 +1사용 직후·제조 중·처음 큰 하중이 걸렸을 때 +1수지(플라스틱) −3고무·엘라스토머(실·O링 등) −3세라믹스·유리 −3크다(네킹·굽힘·늘어남이 있다) −2SEM에서 딤플(작은 오목)이 전면에 보인다 −1반복 하중(진동·회전·압력이나 부하의 변동) −1오스테나이트계 스테인리스강 −1

관련 용어: 용접 열영향부 탄소 당량 응력 부식 균열

확인 문제:

1. 고장력강의 용접에서 용접 후 몇 분~며칠 사이에 열영향부 등에 생기는 저온 균열(수소 균열)을 막기 위해 예열을 한다. 예열의 효과로 옳은 것은 무엇인가?
2. 강의 용접성의 지표가 되는 탄소 당량을 Ceq = C + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15 (질량%)로 구한다. C 0.20%, Mn 1.20%, Cr 0.30%, Mo 0.10%, V 0%, Ni 0.30%, Cu 0.15%인 강의 Ceq에 가장 가까운 것은 무엇인가?
3. 응력 부식 균열에 대한 설명으로 옳은 것은 무엇인가?

식별 방법(파면·단면 조직·SEM)

• 파단부 근처의 단면에 입계의 보이드(캐비티)나 결정립의 삼중점에서 자라난 쐐기형 균열이 많이 있습니다.
• 입계는 크리프의 변형과 손상이 가장 빠르게 진행되는 곳이어서, 균열은 입계를 따라 진전하는 경우가 많습니다.
• 크리프는 시간과 함께 변형이 진행되는 현상이므로, 파단 전에 관의 부풀음이나 부재의 늘어남으로 변형이 나타나기도 합니다.

확인하는 시험

• 사용 온도와 응력에서 크리프 파단 시험을 하고, 라슨-밀러 파라미터로 온도와 시간을 환산하여 수명을 추정합니다.
• 운전 기록으로 실제 금속 온도(과열이 없었는지)를 조사하고, 석출물의 조대화 같은 조직 변화로부터도 온도 이력을 추정합니다.

흔히 혼동하는 경우

• 입계 파면만으로는 수소 취화나 응력 부식 균열과 구별하기 어려우므로, 온도와 시간을 가장 중요한 단서로 삼습니다.
• 온도가 오르내리는 사용 조건에서는 열피로나 크리프와 피로의 중첩(열기계 피로)을 고려합니다.
• 수지는 융점이 낮아서 실온에서도 오랜 시간의 하중으로 크리프하여 늘어나고 깨질 수 있습니다. 이 가이드는 금속의 고온 크리프를 주로 다루지만, 수지에서 오랜 시간에 걸친 늘어남이 있으면 크리프를 의심합니다.

대책

재료

Ni기 초내열합금 등 고온 강도가 높은 재료를 선택합니다. 입계가 크리프의 약점이 되므로, 일방향 응고의 주상정이나 단결정으로 응력에 수직인 입계를 없애는 방법이 있습니다.

설계

사용 온도와 응력을 낮추고, 라슨-밀러 파라미터 등으로 여유 있는 수명을 예상합니다.

환경·사용 방법

과열을 막고, 열차폐 코팅 등으로 금속 온도를 낮춥니다.

제조·보수

용체화 처리와 시효의 열처리를 올바르게 하여 목표한 석출 조직으로 만듭니다.

점수표에서 점수가 들어가는 단서

파단부 근처 단면에서 입계에 보이드나 쐐기형 균열이 많다 +3오랜 시간에 걸쳐 부풀거나 늘어나 있었다 +3고온(융점의 절대 온도의 약 0.4배 이상. 강에서는 대략 450℃ 이상) +3내열 합금(Ni기 초내열합금 등) +3수지 × 오랜 시간에 걸친 늘어남(수지는 실온에서도 크리프한다) +3결정립의 형태가 보이는 입계 파면 +2일정한 하중(자중·내압·체결력 등) +2수 년 이상 +2약간 있다 +1가열과 냉각의 반복(기동·정지, 급랭) +1고온의 가스(연소 가스·고온의 공기) +1저온(0℃ 부근보다 낮다) −3충격이나 갑자기 큰 하중이 걸렸다 −2실온 부근 −2사용 직후·제조 중·처음 큰 하중이 걸렸을 때 −2반복 하중(진동·회전·압력이나 부하의 변동) −1중간(약 60~300℃. 열수·증기 배관 등) −1고무·엘라스토머(실·O링 등) −1

관련 용어: 크리프 멱법칙 크리프 확산 크리프 라슨-밀러 파라미터 Ni기 초내열합금 변형 기구 지도

확인 문제:

1. 일정한 하중과 온도에서 측정한 크리프 곡선(변형률과 시간의 관계)의 세 단계에 대한 설명으로 옳은 것은 무엇인가?
2. 상온에서는 결정립을 미세하게 하면 강도가 올라가지만(홀-페치 관계), 고온에서 장시간 하중을 받는 부품에는 조대한 결정립이나 단결정이 사용되는 경우가 많다. 그 이유로 옳은 것은 무엇인가?
3. 어떤 내열 합금은 어떤 응력에서 1000 K, 1000 h에 크리프 파단되었다. 라슨-밀러 파라미터 P = T(C + log₁₀t_r)(T는 절대 온도, t_r은 파단 시간으로 단위는 h, C = 20)이 같은 응력에서는 일정하다고 하면, 같은 응력에서 10⁵ h의 파단 수명을 얻기 위한 온도에 가장 가까운 것은 무엇인가?
4. 제트 엔진의 터빈 블레이드에 일방향 응고에 의한 주상정이나 단결정의 Ni기 초내열합금이 사용되는 이유로 옳은 것은 무엇인가?
5. 크리프를 무시할 수 없게 되는 온도의 기준을 융점(절대 온도)의 약 0.4배로 한다. 알루미늄(융점 660℃)에서 이 기준에 가장 가까운 것은 무엇인가?

식별 방법(파면·단면 조직·SEM)

• 급히 냉각되는 면에 많은 균열이 생겨 그물 모양(거북등 모양)으로 보입니다.
• 균열은 폭이 넓고 표면에서 시작하며, 고온에서 생긴 산화물로 메워져 있는 경우가 많습니다. 쐐기 같은 형태로 결정립 내부를 진전합니다.
• 용접 지단부나 단면 두께가 바뀌는 곳을 따라 균열이 나타나는 경우가 많습니다.

확인하는 시험

• 운전 기록으로 기동·정지 횟수와 온도 변화의 속도를 조사하고, 열팽창의 차이와 온도 차로부터 열응력을 추정합니다.
• 균열은 표면으로 이어져 있는 경우가 많으므로 자분 탐상이나 침투 탐상으로 찾습니다.

흔히 혼동하는 경우

• 많은 얕은 균열은 부식에 의한 균열과 혼동하기 쉽습니다. 균열이 급히 냉각되는 면에 모여 있는지, 열응력의 방향에 수직인지를 확인합니다.

대책

재료

조합하는 재료끼리의 열팽창 차이를 작게 하고, 열팽창이 작고 열이 잘 전달되는 재료를 선택합니다.

설계

늘어나고 줄어드는 것을 흡수하는 유연한 지지로 하고, 용접부나 단면의 변화를 매끄럽게 합니다.

환경·사용 방법

기동·정지 때의 가열과 냉각 속도를 관리하고, 고온 부분에 찬물이 닿지 않도록 합니다.

제조·보수

용접 지단부를 매끄럽게 다듬어 응력 집중을 줄입니다.

점수표에서 점수가 들어가는 단서

표면에 많은 균열이 그물 모양으로 늘어서 있고 산화물로 메워져 있다 +3가열과 냉각의 반복(기동·정지, 급랭) +3고온(융점의 절대 온도의 약 0.4배 이상. 강에서는 대략 450℃ 이상) +2내열 합금(Ni기 초내열합금 등) +2비치 마크(조개껍데기 같은 줄무늬가 기점을 중심으로 퍼진다) +1래칫 마크(파면 가장자리에 단차가 늘어선다. 기점이 여러 개) +1SEM에서 스트라이에이션(가는 평행 줄무늬)이 보인다 +1거의 없다(파편이 꼭 맞는다) +1고온의 가스(연소 가스·고온의 공기) +1수 년 이상 +1수지(플라스틱) −2고무·엘라스토머(실·O링 등) −2일정한 하중(자중·내압·체결력 등) −1저온(0℃ 부근보다 낮다) −1

관련 용어: 열응력 선팽창 계수 열차폐 코팅

확인 문제:

1. 실리콘 기판(선팽창 계수 2.6×10⁻⁶ K⁻¹) 위의 알루미늄막(영률 70 GPa, 푸아송비 0.35, 선팽창 계수 23×10⁻⁶ K⁻¹)을 응력이 없는 125℃에서 25℃까지 냉각했다. 기판은 충분히 두껍다고 할 때, 막에 생기는 열응력 σ = EΔαΔT/(1 − ν)의 방향과 크기는 무엇인가?
2. 고체가 가열에 의해 팽창하는(열팽창이 일어나는) 주된 원인은 무엇인가?

식별 방법(파면·단면 조직·SEM)

• 용융 금속에 접촉했을 때 거의 변형하지 않고 깨집니다. 용융 아연 도금한 강에서는 아연층 아래에 입계를 따른 균열이 생깁니다.
• 파면의 입계가 아연 등 균열을 일으킨 금속으로 덮여 있습니다.
• 잘 알려진 조합은 알루미늄과 갈륨·수은, 강과 아연·구리·주석, 구리 합금과 수은 등입니다.

확인하는 시험

• 파면과 균열 속을 SEM과 EDS·EPMA로 분석하여 균열을 일으킨 금속이 있는지 조사합니다.
• 단면에서 균열이 입계를 따르는지, 금속이 어디까지 침투해 있는지를 봅니다.
• 도금이나 용접의 조건, 가공 조건, 잔류 응력, 강의 화학 성분을 조사합니다.

흔히 혼동하는 경우

• 입계 파면이 되므로 응력 부식 균열이나 수소 취화와 혼동하기 쉽습니다. 용융 금속에 접촉한 이력을 확인합니다.
• 도금 후의 균열은 강에 흡수된 수소에 의한 것일 수도 있으므로 둘 다 조사합니다.

대책

재료

입계에 편석하여 균열을 촉진하는 성분(구리·주석 등)에 주의하여 강을 선택합니다.

설계

냉간 굽힘이나 용접에 의한 인장 잔류 응력이 집중하지 않는 형상으로 합니다.

환경·사용 방법

사용 중에 땜납이나 수은 같은 용융 금속에 접촉하지 않도록 합니다.

제조·보수

도금 전의 가공·용접 조건과 도금 작업의 조건을 관리합니다.

점수표에서 점수가 들어가는 단서

파면이나 입계에 아연·땜납 등 다른 금속이 붙어 있다 +3용융 금속(용융 아연 도금·땜납·경납·수은) +3결정립의 형태가 보이는 입계 파면 +2거의 없다(파편이 꼭 맞는다) +2외부 하중은 거의 없다(용접·굽힘 가공·압입의 잔류 응력) +2사용 직후·제조 중·처음 큰 하중이 걸렸을 때 +2일정한 하중(자중·내압·체결력 등) +1고온(융점의 절대 온도의 약 0.4배 이상. 강에서는 대략 450℃ 이상) +1고강도강(담금질·템퍼링한 고강도 볼트·스프링 등) +1알루미늄 합금 +1구리 합금(황동 등) +1용융 금속 × 제조 중·사용 초기 +1수지(플라스틱) −3고무·엘라스토머(실·O링 등) −3세라믹스·유리 −3크다(네킹·굽힘·늘어남이 있다) −2수 년 이상 −2

관련 용어: SEM(주사 전자 현미경) EDS(에너지 분산형 X선 분광법)

확인 문제:

1. SEM이나 EPMA에서 특성 X선을 분석하는 EDS(에너지 분산형)와 WDS(파장 분산형)의 비교로 옳은 것은 무엇인가?
2. SEM의 2차 전자상과 후방 산란 전자상의 특징으로 옳은 것은 무엇인가?

식별 방법(파면·단면 조직·SEM)

• 단단한 입자나 돌기가 깎아 낸 경우(연삭 마모)에는 미끄럼 방향으로 긁힌 자국이 늘어섭니다.
• 금속끼리 달라붙어 전단된 경우(응착 마모)에는 상대 재료가 이착되거나 표면이 뜯겨 나갑니다.
• 부품은 깨지지 않고 치수가 줄어 갑니다.

확인하는 시험

• 마모된 면을 관찰하여 흠의 방향과 마모 분진의 형태·성분을 조사하고, 표면 경도를 상대 면이나 혼입된 입자의 경도와 비교합니다.
• 핀온디스크 시험 등으로 마모량을 측정하고, 아처드 마모식 V = KWL/H로 재료나 조건을 비교합니다.

흔히 혼동하는 경우

• 마모로 얇아진 부분이 마지막에 깨지기도 하므로, 깨진 부분뿐 아니라 그 전에 치수가 줄어 있지 않았는지를 확인합니다.
• 흐름 속에서 배관의 살이 줄어드는 손상(침식 부식)은 접촉하는 상대가 없는 다른 기구이며, 대책도 다릅니다.

대책

재료

표면을 상대 입자와 같은 정도 이상으로 단단하게 합니다(침탄·질화·경질막 등).

설계

면압과 미끄럼 속도를 낮춥니다.

환경·사용 방법

윤활을 유체 윤활에 가깝게 하고(스트리벡 곡선), 모래 같은 이물이 들어가지 않도록 합니다.

제조·보수

표면 거칠기와 다듬질을 관리하여, 유막 두께에 비해 돌기가 닿기 어렵게 합니다.

점수표에서 점수가 들어가는 단서

균열이 아니라 표면에 긁힌 자국·닳음·상대 재료의 이착이 있다 +3깨지기 전에 살이 줄어 있었다(감육·마모) +3상대 면과의 미끄럼·마찰·구름 +3내면이 비늘 모양·귤껍질 모양으로 패여 얇아져 있다 +1빠른 흐름·액적·입자를 포함한 흐름 +1고무·엘라스토머(실·O링 등) +1세라믹스·유리 +1수 년 이상 +1사용 직후·제조 중·처음 큰 하중이 걸렸을 때 −1

관련 용어: 아처드 마모식 응착 마모 연삭 마모 스트리벡 곡선 침탄 질화 처리

확인 문제:

1. 다음 마모 메커니즘의 설명 가운데 응착 마모에 해당하는 것은 무엇인가?
2. 석영 모래알(경도 약 1000 HV)을 포함한 토사에 쓸리는 건설 기계 부품에서, 연삭 마모를 줄이는 재료 선택 방법으로 옳은 것은 무엇인가?
3. 핀 온 디스크 시험에서 경도 H = 2.0 GPa인 핀에 수직 하중 50 N을 가하여 미끄럼 거리 1.0 km만큼 미끄러지게 했다. 아처드 마모식 V = KWL/H에서 무차원 마모 계수를 K = 1.0×10⁻⁴라고 할 때, 핀의 마모 부피와 하중을 2배로 했을 때 마모 부피의 변화의 조합으로 옳은 것은 무엇인가?
4. 미끄럼 베어링의 마찰 계수를 윤활유의 점도 η, 회전 속도 N, 면압 P로 이루어진 베어링 특성수 ηN/P에 대해 그린 스트리벡 곡선에 대한 설명으로 옳은 것은 무엇인가?

식별 방법(파면·단면 조직·SEM)

• 배관 내면이 비늘 모양이나 귤껍질 모양으로 패여 국부적으로 얇아집니다.
• 오리피스·엘보·T 이음의 하류 등 흐름이 흐트러지는 곳에서 얇아집니다.
• 파열된 부분의 주위는 매우 얇으며, 얇아진 부분이 내압으로 찢어져 열립니다.

확인하는 시험

• 초음파 두께 측정기로 두께를 측정하고, 이전 값과의 차이로부터 감육 속도와 잔여 수명을 추정합니다.
• 강의 Cr 함량을 분석합니다(약간의 Cr로도 감육이 느려집니다).
• 수질(pH·용존 산소)과 온도·유량의 기록을 조사합니다. 단상의 물 흐름에서는 약 140~160℃에서 감육이 가장 빨라진다고 알려져 있습니다.

흔히 혼동하는 경우

• 감육은 국부적이어서 전면 부식처럼 평균 부식 속도로는 예측할 수 없습니다.
• 증기 속의 액적이 부딪치는 액적 충격 침식도 감육을 일으키지만, 일어나는 장소와 대책이 다릅니다.

대책

재료

Cr을 포함한 저합금강(1.25%Cr 이상의 Cr-Mo강)이나 스테인리스강으로 바꿉니다.

설계

흐름을 흐트러뜨리는 복잡한 형상을 줄입니다.

환경·사용 방법

pH를 약알칼리로 유지하고 용존 산소를 관리합니다.

제조·보수

점검할 곳을 빠짐없이 등록하고, 흐름이 흐트러지는 곳을 우선하여 두께를 측정합니다.

점수표에서 점수가 들어가는 단서

내면이 비늘 모양·귤껍질 모양으로 패여 얇아져 있다 +3깨지기 전에 살이 줄어 있었다(감육·마모) +3빠른 흐름·액적·입자를 포함한 흐름 +3빠른 흐름 × 탄소강 +3중간(약 60~300℃. 열수·증기 배관 등) +2수 년 이상 +2균열이 아니라 표면에 긁힌 자국·닳음·상대 재료의 이착이 있다 +1물·습기·결로 +1일반 탄소강·저합금강 +1오스테나이트계 스테인리스강 −3수지(플라스틱) −3고무·엘라스토머(실·O링 등) −3세라믹스·유리 −3사용 직후·제조 중·처음 큰 하중이 걸렸을 때 −3건조한 공기 −2고온(융점의 절대 온도의 약 0.4배 이상. 강에서는 대략 450℃ 이상) −1알루미늄 합금 −1구리 합금(황동 등) −1내열 합금(Ni기 초내열합금 등) −1

관련 용어: 부동태 패러데이 법칙

확인 문제:

1. 철의 부식 전류 밀도가 전체 면에서 균일하게 1.0 µA/cm²일 때, 부식으로 표면이 후퇴하는 속도에 가장 가까운 것은 무엇인가? 철은 Fe²⁺로 녹는다고 하고, 몰질량 55.85 g/mol, 밀도 7.87 g/cm³, 패러데이 상수 96485 C/mol, 1년을 3.15×10⁷ s로 한다.
2. 스테인리스강이 대기나 물속에서 잘 녹슬지 않는 주된 이유는 무엇인가?

사고 사례: 미하마 발전소 3호기 배관 파손(2004년): 오리피스 하류의 감육

식별 방법(파면·단면 조직·SEM)

• 고무 실에서는 균열이 없어도 틈으로 샌 흔적이나 열에 의한 손상(탄 자국·침식)이 남아 있기도 합니다.
• 수지 부품에서는 유리 전이 온도보다 낮은 온도에서 분자가 잘 움직이지 않게 되어, 거의 변형하지 않고 깨지기도 합니다(예를 들어 폴리프로필렌의 유리 전이 온도는 약 −20~0℃입니다).

확인하는 시험

• 사용 온도에서 고무가 압축으로부터 원래 형태로 돌아오는 속도(탄성 회복)를 측정합니다.
• 유리 전이 온도를 측정하여 사용하는 최저 온도와 비교합니다.
• 최저 온도를 포함한 사용 범위에서 실물에 최대한 가까운 상태로 시험합니다.

흔히 혼동하는 경우

• 실의 불량에서는 균열이나 파면이 없으므로, 재료의 문제라는 것을 알아차리기 어려울 때가 있습니다.
• 고분자의 성질은 시간과 온도에 의존하며, 온도를 낮추는 것은 더 짧은 시간(빠른 변형)으로 측정하는 것과 같은 효과를 가집니다. 빠른 움직임에 대한 추종은 저온에서 더욱 어려워집니다.

대책

재료

사용하는 최저 온도보다 충분히 낮은 유리 전이 온도를 가진 재료를 선택합니다.

설계

온도나 치수의 편차에 둔감한 설계로 하여, 틈이 움직여도 실이 추종할 수 있도록 합니다.

환경·사용 방법

히터 등으로 온도를 유지하거나, 사용(발사·운전) 온도의 제한을 둡니다.

제조·보수

저온을 포함한 전체 사용 범위에서 실제 사용 조건에 가까운 시험을 하여 인증합니다.

점수표에서 점수가 들어가는 단서

저온(0℃ 부근보다 낮다) +3고무·엘라스토머(실·O링 등) +3수지(플라스틱) +2고무·엘라스토머 × 저온 +2수지 × 저온 +2수지에 가는 줄(크레이즈)이나 백화가 있다 +1거의 없다(파편이 꼭 맞는다) +1고온(융점의 절대 온도의 약 0.4배 이상. 강에서는 대략 450℃ 이상) −3고강도강(담금질·템퍼링한 고강도 볼트·스프링 등) −3일반 탄소강·저합금강 −3오스테나이트계 스테인리스강 −3알루미늄 합금 −3구리 합금(황동 등) −3내열 합금(Ni기 초내열합금 등) −3세라믹스·유리 −3중간(약 60~300℃. 열수·증기 배관 등) −2크다(네킹·굽힘·늘어남이 있다) −1실온 부근 −1

관련 용어: 유리 전이 온도 점탄성

확인 문제:

1. 결정성 고분자(반결정성 고분자)의 유리 전이 온도 Tg와 융점 Tm에 대한 설명으로 옳은 것은 무엇인가?
2. 폴리염화비닐(PVC)에 가소제를 넣으면 유리 전이 온도 Tg와 재료의 성질은 어떻게 되는가?
3. 고분자의 점탄성에서 시간-온도 환산 법칙(시간-온도 중첩 원리)의 개념으로 옳은 것은 무엇인가?

사고 사례: 챌린저호 사고(1986년): 저온에서 O링의 탄성 회복이 늦어지다

식별 방법(파면·단면 조직·SEM)

• 굽힘·체결·압입 등으로 응력이 높은 곳에서 가는 크레이즈나 균열이 여러 개 생기고, 그중 하나가 파단으로 이어집니다.
• 균열 근처가 희끗하게 되기도 합니다(백화).
• 변형이 적고 취성적으로 깨집니다.

확인하는 시험

• 시험편을 굽혀 고정하고 액을 묻혀, 균열이나 크레이즈가 나타날 때까지의 시간이나 변형률을 조사합니다(폴리에틸렌에는 ASTM D1693 등의 규격이 있습니다).
• 부품에 묻은 액이나 세제, 윤활제의 성분을 조사하여 사용된 환경을 확인합니다.

흔히 혼동하는 경우

• 수지가 부풀거나 녹지 않아도 일어나므로, 액이 안전해 보여도 의심합니다.
• 해가 없는 농도의 액이라도 증발 등으로 진해지면 균열을 일으킬 수 있습니다.

대책

재료

접촉하는 액에 대해 균열이 잘 생기지 않는 수지를 선택합니다.

설계

체결이나 압입, 굽힘에 의한 인장 응력을 낮춥니다.

환경·사용 방법

균열을 일으키는 액(용제·계면활성제 등)에 접촉하지 않도록 합니다.

제조·보수

성형의 잔류 응력을 줄입니다.

점수표에서 점수가 들어가는 단서

수지에 가는 줄(크레이즈)이나 백화가 있다 +3기름·용제·세제(계면활성제) +3수지(플라스틱) +3일정한 하중(자중·내압·체결력 등) +2외부 하중은 거의 없다(용접·굽힘 가공·압입의 잔류 응력) +2수지 × 기름·용제·세제 +2거의 없다(파편이 꼭 맞는다) +1실온 부근 +1고무·엘라스토머(실·O링 등) +1수 시간~수 개월 +1고강도강(담금질·템퍼링한 고강도 볼트·스프링 등) −3일반 탄소강·저합금강 −3오스테나이트계 스테인리스강 −3알루미늄 합금 −3구리 합금(황동 등) −3내열 합금(Ni기 초내열합금 등) −3세라믹스·유리 −3크다(네킹·굽힘·늘어남이 있다) −2고온(융점의 절대 온도의 약 0.4배 이상. 강에서는 대략 450℃ 이상) −1

관련 용어: 결정화도 점탄성

확인 문제:

1. 같은 종류의 고분자에서 결정화도가 높아지면 일반적으로 어떻게 되는가?