Advanced Mechanics Lab.

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1 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.

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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.

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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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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.

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

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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.

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3.3 전위의 기하학적 모양 Defects Advanced Mechanics Lab.

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Line Defects Advanced Mechanics Lab.

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Edge Dislocation Advanced Mechanics Lab.

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Dislocation Movement Through Crystal Advanced Mechanics Lab.

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Edge Dislocation(Notation) Advanced Mechanics Lab.

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Screw Dislocation(Notation) Advanced Mechanics Lab.

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Dislocation Conventions Advanced Mechanics Lab.

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Force Acting on a Dislocation Advanced Mechanics Lab.