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2상 구상흑연주철의 피로균열 진행 특성에 미치는 습도의 영향

전문가 제언: ○ 금속재료 내에 존재하는 결함이 기계나 구조물의 파괴에 중대한 영향을 미친다는 것은 알려져 있다. 이와 같은 결함은 재료 내에 존재하는 잠재결함 만에 한하지 않고 사용 중에 외적환경을 포함하는 부하조건에 따라 생기는 것이 있어 문제가 되는 일이 많은 것으로 보고 되고 있다.

○ 금속재료는 반복하중을 받으면 금속피로가 생기고 저 응력에서도 파단에 이르게 되므로 이 피로과정에서 대부분은 피로균열의 발생, 성장에 소비되는 것이 인식되어 이 피로균열의 성장에 착안한 파괴역학적 방법이 유력한 정량적 평가 방법으로서 주목 받아 활발한 연구가 진행되고 있다.

○ 반복하중 하에서 재료의 피로파괴가 균열의 발생과 진전이란 두 개의 과정을 포함하는 것은 잘 알려져 있다. 그러나 발생과 진행은 엄밀히 구별이 되지 않는다. 금속재료에 대하여 오히려 발생을 포함하여 미끄럼대에 따라 초기 진행 과정을 제1단계, 그 후의 거시적으로는 최대 인장응력 면에 따라 진행 과정을 제2단계로 하여 구별하는 것이 정착되고 있다.

○ 구상흑연주철을 열처리에 의하여 페라이트와 베이나이틱 페라이트의 조직율이 다른 4종류(ADI, FADI55, FADI55, FDI)의 재료를 사용하여 습도환경 하(RH=40%, 80%) 및 건조공기 중에서 피로균열진행 시험을 하여 조직의 상위에 따른 대기 중 수분이 피로균열진행 특성에 미치는 영향을 연구하였다.

○ 구상흑연주철이 각종기계부품의 소재로 사용될 때 재료의 조직비율에 따라, 주어지는 외적환경에 의하여 피로균열진행 특성이 다르게 나타내는 것을 실험한 연구결과를, 재료가 사용될 때 적용하면, 그 재료의 조직비율이 외적환경으로부터 큰 영향을 받는다는 것을 인식하게 되어, 재질 선택에 제1 고려사항이 될 것이다.

저자: Naoto Shiraki, Yoshiyuki Atsumi
자료유형: 학술정보