일반기술

동적 비틀림 시험을 이용한 동일 재료내에서의단열성전단밴드형성정도 평가방법

본 발명은 방위산업, 우주항공산업, 정밀기계산업, 자동차산업 등 전략산업분야에 쓰이고 있는 Ti-6Al-4V 합금에 대해 소정의 동적 비틀림 시험장비(예; 다이나믹 콜스키 바(dynamic Kolsky bar) 시험장비)를 이용해 동적 하중하에서 일어나는 변형 및 파괴거동을 조사하여 재료의 동적 변형 특성에 치명적인 단열성 전단밴드의 형성정도를 평가하는방법에 관한 것이다. 이를 위한 본 발명은 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. 본 발명에 있어서, 상기 α라멜라 스페이싱과 콜로니 크기와 같은 주요 미세조직학적 인자들을 준정적(quasi-static) 변형거동 뿐만 아니라 동적(dynamic) 변형거동과의 상관관계는 물론 단열성 전단밴드의 형성정도와 연관시켜 분석한다. 또한 단열성 전단밴드 형성을 위한 이론적 임계전단변형 조건을 이용하여 분석결과의 타당성을 뒷받침한다. 본 발명은 서로 다른 미세조직인자를 지닌 동일한 재료에 대해 높은 변형속도를 가했을 때 나타나는 단열성 전단밴드의 형성정도를 동적 비틀림 시험을 통해 간단히 평가할 수 있는 이점을 제공한다.본 발명은 동적 비틀림 시험장비(dynamic Kolsky bar 시험장비)를 이용해 동적 하중하에서 일어나는 변형 및 파괴거동을 조사하여 재료의 동적 변형 특성에 치명적인 단열성 전단밴드의 형성정도를 평가하는 방법에 관한 것으로, 동적 비틀림 시험으로부터 얻어진 전단응력-전단변형 곡선으로부터 아주 손쉽게 평가할 수 있음으로 해서 동적 하중하에서의 동적 변형 및 파괴현상에 대해 그 재료를 적용하기 전에 그 특성을 조사·평가할수 있도록 하는 이점을 제공한다. 그리고, 본 발명은 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 하는 이점을 제공한다.