한국어
메뉴

강화 기구와 전위

단결정 둥근 막대를 잡아당긴다. 인장축과 슬립면 법선이 이루는 각이 60°, 인장축과 슬립 방향이 이루는 각이 40°인 슬립계의 임계 분해 전단 응력이 0.80 MPa일 때, 이 슬립계가 슬립하기 시작하는 인장 응력에 가장 가까운 것은 무엇인가? 다른 슬립계는 고려하지 않는다.

  1. A약 0.31 MPa
  2. B약 1.6 MPa
  3. C약 2.1 MPa
정답과 해설 보기

정답: C. 약 2.1 MPa

슬립계에 작용하는 분해 전단 응력은 τ = σ cosφ cosλ(슈미트 법칙)이며, cosφ cosλ를 슈미트 인자라고 합니다. 여기서는 cos60° × cos40° = 0.500 × 0.766 ≈ 0.383이므로, 슬립하기 시작하는 응력은 σ = 0.80/0.383 ≈ 2.1 MPa입니다. 약 0.31 MPa는 임계 분해 전단 응력에 슈미트 인자를 곱해 버린 값이고, 약 1.6 MPa는 cosφ로만 나누고 cosλ를 잊은 값입니다. 슈미트 인자는 슬립면 법선과 슬립 방향이 모두 인장축과 45°를 이룰 때 최대인 0.5가 되며, 슬립면이 인장축에 평행하거나 수직일 때는 0이 되어 그 슬립계는 슬립하지 않습니다. 단결정에서는 인자가 가장 큰 슬립계부터 먼저 슬립합니다.

오류 신고

이 분야 풀기 분야 페이지로

강화 기구와 전위의 다른 문제

  1. FCC 금속 다결정의 항복 응력 σy는 단결정의 임계 분해 전단 응력 τc의 약 3배(σy ≈ Mτc, M ≈ 3.06)가 된다. 이 계수 M(테일러 인자)이 슈미트 인자 최댓값 0.5의 역수인 2보다 커지는 이유로 옳은 것은 무엇인가?
  2. 철 등 BCC 금속의 항복 응력은 온도를 낮추면 크게 올라가지만, 구리나 알루미늄 등 FCC 금속에서는 온도에 따른 변화가 작다. 이 차이의 주된 원인으로 옳은 것은 무엇인가?
  3. 어떤 치환형 고용체에서 항복 응력의 증분 Δσ가 용질 농도 c의 1/2제곱에 비례한다(플라이셔 모델)고 하자. 용질 1 at%에서 Δσ = 30 MPa일 때, 용질 4 at%에서의 Δσ에 가장 가까운 것은 무엇인가? 용질끼리의 상호작용이나 석출은 고려하지 않는다.
  4. 풀림한 저탄소강을 잡아당기면 상항복점 뒤에 응력이 내려가고, 뤼더스 띠가 시험편을 따라 전파하는 항복점 현상이 나타난다. 이 현상과 대책에 대한 설명으로 옳은 것은 무엇인가?
  5. 가공 경화한 금속의 유동 응력을 테일러 식 σ = MαGb√ρ로 어림한다(ρ는 전위 밀도). 냉간 가공한 구리에서 M = 3.06, α = 0.3, G = 48 GPa, b = 0.256 nm, ρ = 1.0×10¹⁴ m⁻²일 때, σ에 가장 가까운 것은 무엇인가?