Advanced Mechanics Lab. 3.1 슬립에 필요한 임계분해 전단응력 슬립계 : 슬립은 결정의 일정한 면에서 일정한 방향(보통 결정의 원자밀도가 가장 큰 면과 방향으로)으로 일어나는데 슬립이 일어나는 면과 방향의 합 연필활주(pencil glide) : 슬립선은 직선이 되지 않고 구불구불해지는 단결정의 슬립 임계분해 전단응력 : 결정에 외력을 가하면 슬립면에서 슬립방향으로 전단응력이 생기고 이 전단응력이 어느 임계값에 이르게 되면 결정에 슬립이 일어나는 한계값 슬립방향으로서 분해 전단응력은 (3.1) (3.2) Advanced Mechanics Lab.

Advanced Mechanics Lab. 임계분해 전단응력의 법칙을 Schmid의 법칙이라 하며 를 Schmid 계수(또는 인자)라고 한다. 표 3.1 금속의 슬립계 변형전 슬립에 의한 소성변형 그림 3.1 단결정에서의 슬립 Advanced Mechanics Lab.

Advanced Mechanics Lab. 그림 3.2 α-Fe의 슬립선 ( x150 ) 그림 3.3 연필활주 그림 3.4 임계분해전단응력의 계산을 위한 그림 Advanced Mechanics Lab.

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Advanced Mechanics Lab. 3.2 완전한 결정의 전단강도 그림에 2개의 인접 조밀원자면의 전단에서의 변위 와 변위에 따른 전단응력 와의 관계를 나타냈다. 원자의 평행위치로부터 상부면의 변위를 로 나타내었다. 변형이 작을 경우 전단은 탄성적이며 Hooke의 법칙이 적용된다. 즉, 변위 가 일 때 이고, 가 약 에서 전단응력 가 최대값이 된다. 이러한 거동의 관계는 변형이 작을 경우 윗식은 식 (3.3)과 (3.4)로부터 (3.3) (3.4) (3.5) (3.6) Advanced Mechanics Lab.

Advanced Mechanics Lab. 만일 이면 (3.6) 2개의 인접조밀원자면의 전단에서의 변위 u 와 이에 따른 전단응력 τ 와의 관계 Advanced Mechanics Lab.

Advanced Mechanics Lab. 표 3.2 금속단결정의 전단탄성계수와 임계분해전단응력 금 속 결 정 구 조 G(Mpa) CRSS(Mpa) Al fcc 2.64 x 10⁴ 0.98 Cu 4.8 x 10⁴ 0.63 Mg hcp 1.66 x 10⁴ 0.43 Zn 3.82 x 10⁴ 0.18 α-Fe Bcc 4.12 x 10⁴ 27.5 이론전단응력의 값이 실험값과 같게 될 수 없다. Tyson은 원자간 힘의 방정식의 컴퓨터 해를 사용하여 fcc 금속의 경우 , NaCl구조의 경우 G/8, 공유결합 다아아몬드구조의 경우 G/4임을 계산하였다. 금속결정의 이론전단응력과 실험값의 차이가 너무 크기 때문에 원자면이 일제히 전단한다는 기구는 옳지 못하다. Advanced Mechanics Lab.

Advanced Mechanics Lab. 3.3 전위의 기하학적 모양 Defects Advanced Mechanics Lab.

Advanced Mechanics Lab. Line Defects Advanced Mechanics Lab.

Advanced Mechanics Lab. Edge Dislocation Advanced Mechanics Lab.

Advanced Mechanics Lab. Dislocation Movement Through Crystal Advanced Mechanics Lab.

Advanced Mechanics Lab. Edge Dislocation(Notation) Advanced Mechanics Lab.

Advanced Mechanics Lab. Screw Dislocation(Notation) Advanced Mechanics Lab.

Advanced Mechanics Lab. Dislocation Conventions Advanced Mechanics Lab.

Advanced Mechanics Lab. Force Acting on a Dislocation Advanced Mechanics Lab.