기계적 성질(mechanical properties)을 알아보자

기계적 성질(mechanical properties)은 재료가 외부 힘이나 하중에 대해 어떻게 반응하는지를 나타내는 특성이며, 재료가 사용될 용도와 환경에 맞게 선택되고 설계되기 위해 매우 중요합니다.

 

강도(strength)

 

재료가 파괴되기 전까지 견딜 수 있는 최대 하중입니다. 

강도는 인장 강도(tensile strength), 압축 강도(compressive strength), 전단 강도(shear strength) 등 여러 형태로 나눌 수 있습니다.

 

인장 강도 (Tensile Strength) : 당기는 힘에 대한 저항력.
압축 강도 (Compressive Strength) : 압축하는 힘에 대한 저항력.
전단 강도 (Shear Strength) : 전단(자르려는) 힘에 대한 저항력.

 

 

경도(hardness)

 

재료의 표면이 다른 물체에 의해 긁히거나 마모되지 않는 정도를 나타냅니다. 

대표적인 측정 방법으로는 브리넬 경도 시험(Brinell hardness test), 로크웰 경도 시험(Rockwell hardness test), 비커스 경도 시험(Vickers hardness test) 등이 있습니다.

 

 

연성(ductility)

 

재료가 파괴되지 않고 변형될 수 있는 정도입니다. 

연성은 일반적으로 인장 시험을 통해 측정되며, 재료의 변형 능력을 평가합니다.

 

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인성(toughness)

 

재료가 파괴되기 전까지 흡수할 수 있는 에너지의 양을 나타냅니다. 인성은 충격 시험(Charpy impact test) 등을 통해 측정할 수 있습니다.

 

 

탄성(elasticity)

 

외부 힘이 제거되었을 때 재료가 원래 형태로 돌아가는 능력을 말합니다. 

탄성 한도(elastic limit) 내에서 재료는 변형 후 원래의 상태로 복귀합니다.

 

취성(brittleness)

 

재료가 거의 변형되지 않고 파괴되는 성질입니다. 

취성 재료는 일반적으로 연성이 낮고 충격에 약합니다.

 

 

피로강도(fatigue strength)

 

반복되는 하중에 대해 재료가 견딜 수 있는 능력입니다. 

피로 시험을 통해 재료의 피로 한계를 측정합니다.

 

크리프(creep)

 

고온에서 오랜 시간 동안 일정한 하중이 가해질 때 재료가 느리게 변형되는 현상입니다. 크리프 시험을 통해 평가할 수 있습니다.

 

기계적 성질들은 재료의 구성 성분, 구조 및 가공 방법에 따라 달라질 수 있습니다.

재료의 기계적 성질을 잘 이해하고 적절히 활용하는 것은 기계 설계 및 제조에 있어서 꼭 알아야 할 항목입니다.