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Al합금, Ti합금, Mg합금의 피로와 피로균열의 전파

전문가 제언: ○ 지구환경보호의 관점에서 수송기기의 경량화를 위해 비강도가 높은 재료로서 Al합금을 위시하여 Mg합금, Ti합금 등이 주목을 받고 있다. 특히 Al합금은 내식성이 우수하여서 구조재료 및 방식성 재료로서 다양하게 사용되고 있다. 또한 Mg합금과 Ti합금도 항공기 등 내식성, 피로특성, 성형성 및 고강도가 요구되는 곳에 많이 이용되고 있다.

○ 자원절약을 도모하는 의미에서는 기계, 장치의 사용수명을 길게 할 필요가 있다. 최근에는 사용재료의 피로파괴가 일어나지 않는 설계를 위해 107사이클을 상회하는 피로특성을 설계하는 경우도 있는 것으로 보고되고 있다. 따라서 기계장치에 사용되는 금속재료의 피로파괴특성을 정확하게 파악하는 것이 중요하다. 사용재료의 응력피로특성을 충분히 파악하지 못하는 경우 신뢰성이 확보될 수 없다.

○ 소재 및 기계공업은 빠른 속도로 발전하고 있으나 신뢰성 확보는 이를 뒤따르지 못하는 경우가 많다. 따라서 공업제품의 신뢰성을 더욱 높이기 위해서 응력피로특성 연구와 평가기술의 발전이 매우 필요하다. 한편 설계 기술자가 사용재료의 응력피로특성을 용이하게 파악할 수 있도록 전용회귀소프트웨어의 개발, 각종 재료의 피로에 관한 데이터베이스 구축 등이 폭넓게 진행되어야 할 것이다.

○ 철강재료와는 다르게 경금속의 피로특성에 대해서는 그다지 활발하게 보고되지 못하는 실정이다. 앞으로 그 수요가 크게 신장될 경금속재료의 피로특성의 활발한 연구는 매우 중요한 의미를 갖는다. 대표적 경금속인 Al, Ti, Mg 합금의 피로특성과 평가방법에 대하여 비교적 상세하게 해설하는 자료가 소개되었다. 연구자와 설계 기술자를 위한 기초 참고자료가 될 것이다.

저자: UENO Akira
자료유형: 학술정보