재료의 경도, 강도, 인성 이해

경도, 강도 및 인성은 금속 및 기타 재료에서 예상되는 중요하고 중요한 특성 중 일부입니다. 이러한 속성 중 하나 이상이 특정 응용 프로그램에 대한 적합성을 결정합니다. 오늘날 사람들은 야금학에서 그 단어가 얼마나 중요한지 모른 채 대화에서 Strong, Tough, Hard라는 단어를 매일 사용하는 경향이 있습니다.

오늘은 금속의 경도, 강도, 인성에 대해 알아보겠습니다. 우리는 또한 그것들의 차이점과 다른 응용 프로그램에서 얼마나 중요한지 알게 될 것입니다. 또한 스트레스와 긴장에 익숙해질 것입니다.

스트레스와 긴장

응력은 물체에 작용하는 힘의 척도입니다. 응력은 압축, 인장 또는 전단일 수 있는 힘이 재료에 대해 작용하는 방향으로 구별됩니다. 압축 응력은 물체를 압축하기 위해 길이 방향으로 작용하는 응력입니다. 인장 응력은 정반대이며 물체를 팽창시키는 역할을 합니다. 비틀림 응력은 비틀림 하중을 제공하거나 비틀기 위해 반대 방향으로 작용하는 힘의 결과이기 때문에 다릅니다.

반면에 재료의 변형률은 원래 치수에 비해 변형된 정도의 척도입니다. 예를 들어 어떤 방향에서 응력을 받는 재료가 변형되거나 완전히 파손되어 응력에 반응해야 하는 경우입니다.

엔지니어와 과학자들은 다양한 수준의 힘을 받을 때 재료의 반응을 예측할 수 있었습니다. 이것은 또한 취성, 연성, 탄성, 경도, 인성 및 강도를 포함할 수 있는 재료 특성을 기반으로 재료를 분류할 수 있게 해주었습니다.

경도란 무엇입니까?

일반적으로 경도는 마찰을 견디는 재료의 능력입니다. 잘 알려져 있으며 내마모성을 사용합니다. 재료의 경도는 국부적인 변형에 대한 저항의 척도 또는 능력입니다. 대부분의 경우 이러한 변형은 마모(마찰력) 또는 압입(일정한 측면 기계적 힘)에 의해 발생합니다.

다이아몬드는 경도라는 독특한 특성을 가지고 있으며 지구상에서 가장 단단한 물질로 알려져 있으며 긁기도 매우 어렵습니다. 산업 세계나 기반 시설에서 경도를 요구하는 중요한 응용 분야에서 사용하는 것은 드뭅니다. 그러나 다이아몬드 팁 드릴 비트는 매우 일반적이며 금속 및 단단한 암석 드릴링에 사용되는 휴대용 드릴용 비트를 포함하여 다양한 크기로 제공됩니다.

아원자 수준에서 경도는 분자간 결합의 강도에 의해 결정됩니다. 작동하는 몇 가지 사항도 있지만. 그러나 재료의 경도는 많은 양의 힘을 가하는 것에 대한 저항을 담당하지 않습니다. 예를 들어 다이아몬드의 경도에도 불구하고 망치로 쉽게 부서질 수 있습니다. 여기서 경도와 인성을 구별할 수 있습니다.

인성이란 무엇입니까?

인성은 물질이 분획 없이 흡수할 수 있는 힘의 양을 측정하는 능력입니다. 금속, 플라스틱 또는 나무와 같은 재료는 파손되기 전에 일정량의 힘을 가할 수 있습니다. 즉, 재료가 완전히 파손될 때를 의미합니다.

이를 통해 재료는 분열 없이 원래 형태로 돌아갈 수 있는 탄성 변형 또는 변형을 겪을 수 있습니다. 물질이 분류되기 전에 변형되는 상황에서 그것은 연성입니다. 즉, 연성 재료도 질긴 것으로 간주될 수 있습니다.

또한 재료의 인성은 연성과 강도에 의해 결정될 수 있습니다. 인성의 좋은 예는 인성 면에서 금속과 폼이 동일하다는 것입니다. 재료는 응력과 변형률 측면에서 거동이 매우 다르지만 항복점은 비슷합니다.

금속은 파괴되기 전에 매우 적은 양의 변형만 견딜 수 있으며 변형되기 전에 엄청난 양의 힘이 필요할 수 있습니다. 반면에 폼은 정상적인 양의 압축력으로 변형되지만 금속과 동일한 양의 힘에서만 파손됩니다. 고무는 변형되기 전에 상당한 양의 힘을 견딜 수 있을 만큼 충분한 강도를 가지고 있고 변형 시 갑자기 파손되지 않기 때문에 인성 면에서 독특합니다. 고무는 강도와 연성을 모두 가지고 있어 고유한 거친 재료입니다. 이제 강도라는 용어를 이해해 보겠습니다.

힘이란 무엇입니까?

강도는 재료가 변형에 저항하기 위해 포함할 수 있는 힘의 양입니다. 즉, 재료의 모양을 바꾸는 데 필요한 힘이 클수록 재료가 더 강해집니다. 위에 나열된 금속, 목재, 고무 등과 같은 재료의 특성 중에서 강도는 아마도 가장 복잡할 것입니다. 물체가 소성변형을 하기 전에 견딜 수 있는 힘의 정도를 나타내는 척도라고도 할 수 있습니다. 또한 복구할 수 없는 변형이라고도 하는 되돌릴 수 없는 변형을 겪을 수 있습니다. 즉, 소성변형을 거친 재료는 응력을 제거한 후에도 더 이상 원래의 형태로 돌아오지 않습니다.

예를 들어, 강철은 분리하기 어렵기 때문에 강도가 높습니다. 그러나 모든 종류의 모양으로 빠르게 변형될 수 있으므로 힘이 거의 없을 것이므로 전혀 강하지 않습니다.

강도와 인성의 차이점은 인성은 재료가 완전히 파괴되는 데 필요한 힘을 측정한다는 것입니다. 반면 강도는 재료가 소성 변형에 도달하는 데 필요한 힘의 양입니다. 어떤 상황에서는 세라믹과 같이 매우 부서지기 쉬운 재료와 같이 강도와 인성이 실제로 겹치기 때문에 중요한 역할을 합니다.

그러나 다양한 유형의 재료 강도가 있어 재료가 겪을 수 있는 응력 유형이 발생합니다. 따라서 재료는 압축 강도와 인장 강도의 고유한 값을 가질 수 있습니다. 이는 압축 응력 또는 인장 응력을 견디는 재료의 능력에 따라 다릅니다. 또한 모든 재료는 자체 전단 강도를 가지고 있어 슬라이딩 실패가 발생하기 전에 전단 응력을 견딜 수 있는 능력을 측정합니다.

경도, 인성 및 강도에 대해 자세히 알아보려면 동영상을 시청하세요.

그래서 오늘 가장 큰 질문은 "경도, 인성, 강도의 차이"입니다.

경도, 인성 및 강도의 차이점은 위에서 설명했지만 간단히 말해서 빠르게 말할 수 있습니다. 경도는 마찰에 저항하는 재료의 능력이고, 인성은 재료가 분획 없이 흡수할 수 있는 힘의 양을 측정하는 능력입니다. 마지막으로 강도는 재료가 변형에 저항할 수 있는 힘의 양입니다.

결론

경도, 인성 및 강도는 서로 다른 재료에서 볼 수 있는 매우 다른 속성입니다. 이 기사에서는 응력과 변형률이 어떻게 금속, 목재, 고무 등의 재료에 다양한 특성을 가져왔는지 살펴보았고, 마지막으로 경도, 인성 및 강도의 차이도 살펴보았습니다.

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