[재료과학과 공학] 9장 전위와 강화 기구 (1)칼날 전위와 나사 전위

용어 정리

일단 용어 정리부터 하겠습니다.

• 전위(dislocation): 일정한 결정 구조를 갖는 물질 내에서 전단응력에 의해 원자의 배열이 어긋난 선형의 결함으로 그 선을 전위선이라고 하며, 주변 원자에 격자 뒤틀림을 유발합니다.
• 슬립(slip): 전위의 움직임에 따른 소성변형 과정을 슬립이라 한다.
• 슬립방향: '전위가 가장 쉽게 움직이는 방향', 슬립면에서 원자가 가장 조밀하게 늘어선 방향을 말합니다.

8장에서 우리는 탄성변형과 소성변형에 대해 다루었습니다. 소성변형은 미시적으로 보면 원자 간의 결합이 끊어진 후 재결합 되는 과정이 수반됩니다. 소성변형은 선 결정 결함인 전위의 움직임에 의해 일어납니다.

우리는 9장에서 전위의 특성 및 소성변형에서의 전위의 역할을 알아보겠습니다.

 

 

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전위와 소성변형

전위는 간단하게 금속에서 생긴 '결함'이라고 생각하면 좋다.(dislocation 말 뜻대로)

전위의 기본적인 두 가지 형태는 칼날전위(edge)와 나사전위(screw)가 있다. 

 

우선 칼날전위부터 알아봅시다.

 

칼날전위

칼날전위

ㅗ 모양을 기준으로(욕이 아니라... 전위선을 알려주는 기호이다!) 위쪽부분은 6개, 아래는 5개라 아주 불편한 상태이다. 금속들도 이 불편한 상황을 참지 못해서 서로 갯수를 맞추려든다. 위는 압축변형을 함으로써, 아래부분은 인장변형이 일어남으로써 말이다. 그 결과 과잉 반쪽 원자면의 끝단을 따라 격자 뒤틀림이 발생한다.(두번째 그림을 참고).

 

 

나사전위

 

나사전위

 

나사전위는 전단 뒤틀림에 의해 나타나며, 나사 전위의 전위선은 나선형 원자면 램프의 중심을 통과합니다.

 

혼합전위

 

결정 재료의 많은 전위들은 칼날전위와 나사전위의 성분을 모두 지니고 있는 혼합전위라 할 수 있겠습니다.

 

 

 

 

 

다음 포스팅에서는 전위의 특성들과 슬립 그리고 금속의 강화기구에 대해 다뤄보겠습니다.

감사합니다.

 

 

사진출처: https://m.blog.naver.com/PostView.naver?isHttpsRedirect=true&blogId=youngdisplay&logNo=221247752823 

위 포스팅은 재료과학과 공학 9판을 기준으로 작성되었습니다.