슈미트 인자의 뜻
인장 응력을 슬립계의 분해 전단 응력으로 환산하는 계수 cosφ cosλ. φ는 슬립면 법선, λ는 슬립 방향이 인장축과 이루는 각이며, 최댓값은 0.5이다.
일본어 명칭: シュミット因子
‘슈미트 인자’ 관련 연습 문제는 1개 분야에 2문제가 있습니다(강화 기구와 전위 등).
이 용어의 분야: 강화 기구와 전위
슈미트 인자 연습 문제에 도전
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?
- A다결정에서는 가장 슬립하기 쉬운 방위의 결정립만 먼저 슬립하고 다른 결정립은 탄성 상태로 남으므로, 평균 강도가 낮아지는 만큼을 보충하여 M이 커지기 때문이다
- B이웃한 결정립이 결정립계에서 틈이나 겹침을 만들지 않고 변형하려면 각 결정립에서 5개 이상의 독립적인 슬립계가 작용해야 하며, 방위가 나쁜 슬립계도 사용하기 때문이다
- C다결정에서는 결정립계의 면적이 단결정보다 훨씬 크고 결정립계 에너지만큼 변형의 일이 늘어나므로, 결정립 크기와 관계없이 M이 약 3배가 되기 때문이다
정답과 해설 보기
정답: B. 이웃한 결정립이 결정립계에서 틈이나 겹침을 만들지 않고 변형하려면 각 결정립에서 5개 이상의 독립적인 슬립계가 작용해야 하며, 방위가 나쁜 슬립계도 사용하기 때문이다
다결정에서는 각 결정립이 제멋대로의 형태로 변형하면 결정립계에 틈이나 겹침이 생겨 버립니다. 임의의 형태 변화를 따라가려면 부피 일정 조건에서 5개의 독립적인 슬립계가 필요합니다(폰 미제스 조건). 그러므로 슈미트 인자가 큰 슬립계뿐 아니라 방위가 나쁜 슬립계도 동시에 작용시키게 되며, 무작위 방위의 FCC 다결정에서 평균하면 테일러 인자는 약 3.06이 됩니다. 가장 슬립하기 쉬운 결정립만으로 항복이 정해진다면, 계수가 2보다 커지는 것을 설명할 수 없습니다. 테일러 인자는 결정립 방위의 분포로 정해지며, 결정립계의 면적이나 결정립 크기에는 의존하지 않습니다. 결정립 크기의 효과는 홀-페치 관계로 따로 더합니다. 독립적인 슬립계가 부족한 HCP 금속의 다결정에서 연성이 부족한 것도 이 조건으로 이해할 수 있습니다.
해설 속의 ‘슈미트 인자’
그러므로 슈미트 인자가 큰 슬립계뿐 아니라 방위가 나쁜 슬립계도 동시에 작용시키게 되며, 무작위 방위의 FCC 다결정에서 평균하면 테일러 인자는 약 3.06이 됩니다.
FCC 금속 다결정의 항복 응력 σy는 단결정의 임계 분해 전단 응력 τc의 약 3배(σy ≈ Mτc, M…슬립계에 작용하는 분해 전단 응력은 τ = σ cosφ cosλ(슈미트 법칙)이며, cosφ cosλ를 슈미트 인자라고 합니다.
단결정 둥근 막대를 잡아당긴다. 인장축과 슬립면 법선이 이루는 각이 60°, 인장축과 슬립 방향이 이루는 …