일반기술

동적 비틀림 시험을 이용한 동일 재료내에서의단열성전단밴드형성정도 평가방법

*원리 및 개요1) 방위산업, 우주항공산업, 정밀기계산업, 자동차산업 등 전략산업분야에 쓰이고 있는 Ti-6Al-4V 합금에 대해 일정부분 움직이는 상태의 비틀림 시험장비(예; 다이나믹 콜스키 바(dynamic Kolsky bar) 시험장비)를 이용해서 움직이는 상태의 짐의 무게아래에서 일어나는 변형 및 파괴작동을 조사한다. 재료의 움직임 변형 특성에 약점인 단열성과 전단밴드의 형성정도를 평가하는 방법에 관한 것이다. 2) 본 기술은 크리프강도, 파괴인성, 균열전파에 대한 저항성 등이 우수한 위드만스태튼(Widmanstatten) 조직에 대해 콜로니 크기와 α라멜라 스페이싱(lamellar spacing)을 변화시켜 동적 비틀림 시험을 통해 단열성 전단밴드 형성정도를 평가한다. 3) 본 기술에 있어서, α라멜라 스페이싱과 콜로니 크기와 같은 주요 미세조직학적 인자들을 준정적 변형거동 뿐만 아니라 역동적인 변형거동과의 상관관계는 물론 단열성 전단밴드의 형성정도와 연관시켜 분석한다. 또한 단열성 전단밴드 형성을 위한 이론적 임계전단변형 조건을 이용하여 분석결과의 타당성을 뒷받침한다.- 크리프(외력이 일정하게 유지되어 있을 때, 시간이 흐름에 따라 재료의 변형이 증대하는 현상)- 콜로니(세균 또는 단세포 조류,균류 등이 고형배지에서 육안으로 볼 수 있는 집단)*특징 및 장점1) 동적 비틀림 시험장비(dynamic Kolsky bar 시험장비)를 이용해 움직이는 중력의 밑에서 일어나는 변형 및 파괴거동을 조사하여 재료의 동적 변형 특성에 치명적인 단열성 전단밴드의 형성정도를 평가하는 방법에 관한 것이다.2) 이 실험 전단응력-C 곡선으로부터 아주 손쉽게 평가할 수 있음으로 해서 동적 하중하에서의 동적 변형 및 파괴현상에 대해 그 재료를 적용하기 전에 그 특성을 조사•평가할 수 있도록 한다.3) 서로 다른 미세조직인자를 지닌 동일한 재료에 대해 높은 변형속도를 가했을 때 나타나는 단열성 전단밴드의 형성정도를 동적 비틀림 시험을 통해 간단히 평가함으로써 방탄성능 및 관통성능을 해석하는데 유용한 자료로 사용할 수 있도록 한다.