전체 글 (12) 썸네일형 리스트형 재료공학 기반 피로 수명 곡선(S-N 곡선) 작성 및 수명 예측 방법 기계 부품이나 구조물의 파손 원인을 분석할 때, 전체 사고의 약 80%가 피로(fatigue)에 인한 것으로 확인되는 추세입니다.피로는 반복적인 하중에 의해 발생하며, 외형상으로는 식별되지 않는 미세 손상이 재료 내부에 누적되다가 어느 순간 갑작스러운 파단으로 이어지는 현상입니다.재료공학에서는 이러한 피로 파괴 메커니즘을 과학적으로 해석하고, 그 발생 시점과 조건을 정량적으로 예측하기 위한 다양한 분석 기법을 발전시켜 왔습니다. 이 가운데 가장 널리 사용되며 핵심적인 도구로 꼽히는 것이 바로 피로 수명 곡선(S-N Curve)입니다. 이번 글에서는 재료공학을 중심으로 기계공학, 금속공학, 항공우주공학 등 여러 공학 분야에서 활용되는 피로 수명 곡선의 작성 절차와 해석 방법, 수명 예측까지의 전반적인 과정.. 잔류 오스테나이트 측정법 비교 XRD와 자력법의 재료공학적 해석 잔류 오스테나이트(Retained Austenite)는 열처리된 강재에서 마르텐사이트로 완전히 변태하지 않고 남아있는 오스테나이트 상을 의미합니다. 이 잔류 상은 금속의 기계적 특성에 직접적인 영향을 미치며, 특히 고강도강(Advanced High Strength Steels, AHSS), 베어링강, 공구강 등 다양한 산업용 금속에서 정밀한 제어와 평가를 필요로 하고 있죠. 잔류 오스테나이트의 정확한 정량 분석은 재료공학 및 금속공학 분야에서 매우 중요한 실험 주제 중 하나로, 열처리 공정의 적절성 및 제품의 신뢰성을 검증하는 핵심 요소로 작용합니다.잔류 오스테나이트의 분석 방법은 크게 두 가지로 나눌 수 있는데, X선 회절법(X-ray Diffraction, XRD)과 자력법(Magnetic Satur.. 재료공학에서 보는 고온 환경의 금속 크리프 해석 방법 고온 환경에서 재료에 일정한 하중이 장시간 작용할 때, 변형이 서서히 누적되는 현상을 크리프(creep)라고 합니다.특히 고온 구조물, 발전 설비, 항공기 엔진 부품 등에서는 크리프 변형이 제품의 수명과 안전성에 직결되기 때문에, 재료의 고온 특성 해석은 재료공학에서 매우 중요한 분야 중 하나이죠. 크리프는 단시간 내에 발생하지 않기 때문에 일반적인 인장 실험과는 다른 방식으로 분석되며, 시간에 따른 변형률의 변화를 곡선으로 표현한 크리프 곡선(creep curve)을 통해 분석됩니다.이 곡선의 해석을 통해 재료의 장기 신뢰성, 설계 수명, 안전 계수 등을 설정할 수 있으며, 특히 Norton 법칙은 이와 같은 크리프의 거동을 수학적으로 모델링하는 데 널리 사용되고 있습니다. 이번 글에서는 크리프 곡선의.. 황동의 아연 함량 변화에 따른 상구조 재료공학적 분석 황동(Brass)은 구리(Cu)를 주성분으로 하며 아연(Zn)을 주합금원소로 포함한 대표적인 이원계 합금입니다.고대부터 현대에 이르기까지 장식품, 전기부품, 배관재 등 다양한 산업 분야에서 폭넓게 사용되어 왔으며, 기계적 성질과 가공성, 내식성의 균형이 잘 잡힌 소재로 평가받고 있죠. 재료공학 관점에서 황동은 단순한 구리-아연 합금이 아니라, 아연 함량에 따라 상구조(microstructure)와 기계적 특성이 뚜렷하게 변화하는 대표적인 금속계 합금 시스템입니다.이번 글에서는 아연 함량 변화에 따른 황동의 결정구조, 상 변화, 기계적 특성 및 적용 사례에 대해 상세히 분석해 드릴게요. 재료공학 관점에서 본 황동 합금계의 상평형 개요황동은 아연 함량에 따라 다양한 상(Phase)을 형성하며, 대표적으.. 재료공학 기반 KIC 파괴인성 실험과 CT 시편 분석 방법 파괴 인성(KIC)은 구조 재료가 균열을 포함한 상태에서 하중을 얼마나 견딜 수 있는지를 정량적으로 나타내는 중요한 기계적 특성입니다. 특히 금속공학, 항공우주공학, 원자력 재료 설계, 기계공학 등 다양한 분야에서 구조적 안정성과 안전계수를 확보하기 위한 핵심 지표로 활용되고 있죠.이러한 파괴 인성 시험은 재료공학(Materials Engineering)의 핵심 실험 분야에 속하며, 측정 결과는 다양한 응용 공학 분야에서 구조 설계, 수명 예측, 손상 허용 해석 등에 광범위하게 활용됩니다.특히 CT(Compact Tension) 시편을 이용한 KIC 측정은 재료의 미세조직과 기계적 거동을 정밀하게 연결하는 도구로 기능하며, 각종 산업 현장의 해석 모델에서도 필수적인 요소로 사용되고 있습니다. 따라서 이번.. XRD 회절 패턴을 통한 격자 간 거리와 결정상의 재료공학적 분석 방법 재료공학에서는 재료의 물리적 특성과 구조를 파악하기 위해 다양한 분석 기법이 사용됩니다. 그중에서도 X선 회절 분석(XRD, X-ray Diffraction) 은 결정질 재료의 격자 구조, 결정상, 결정성 정도 등을 파악하는 데 가장 널리 활용되는 비파괴 분석 기법입니다. XRD는 고체 재료 내부의 결정 구조를 정밀하게 분석할 수 있어, 재료의 합성 여부 확인, 열처리 효과 평가, 상 변화 관찰 등 다양한 목적으로 활용됩니다. 이번 글에서는 XRD 회절 패턴의 기본 해석 원리를 중심으로 격자 간 거리(d-spacing) 계산 방법과 결정상 분석의 실제 활용 방법에 대해 알려드리겠습니다. 특히 재료공학, 금속공학, 고체물리학 분야에서 XRD가 어떤 방식으로 쓰이고 있는지, 그리고 그 결과를 실무에 어떻게 .. 인장시험으로 항복점과 응력 변형률 곡선을 해석하는 공학적 접근 재료공학은 금속, 세라믹, 고분자, 복합재료 등 다양한 소재의 기계적 특성을 정량적으로 이해하고, 이를 바탕으로 제품 설계와 제조 공정을 최적화하는 학문입니다.이때 각 재료가 외부 하중에 어떻게 반응하는지를 파악하기 위한 대표적인 실험이 바로 인장 시험(tensile test) 입니다.인장 시험은 재료의 강도, 연성, 항복거동, 탄성계수 등을 평가할 수 있는 가장 기본적이면서도 핵심적인 기계적 시험 방법으로, 특히 구조재료나 기계부품처럼 반복 하중을 받는 요소에서는 재료 선정과 품질 검증의 중요한 기준이 됩니다. 이번 글에서는 인장 시험을 통해 항복점(yield point)을 어떻게 도출하는지, 그리고 그 결과로 얻은 응력-변형률 곡선(stress-strain curve)을 어떤 방식으로 해석할 수 있는.. 금속재료학 기반 탄소강의 종류와 기계적 물성 특성 정리 철강재료는 산업 전반에 걸쳐 가장 널리 사용되는 금속 재료이며, 그중에서도 탄소강은 재료공학의 핵심 기초 소재로 분류됩니다. 탄소강은 철(Fe)과 탄소(C)를 기본 성분으로 하며, 그 외에 극미량의 망간(Mn), 규소(Si), 인(P), 황(S) 등을 포함하는 강철입니다. 탄소 함량의 변화에 따라 다양한 기계적 성질을 보이기 때문에, 구조재 및 기계부품 소재로서의 활용도가 매우 높습니다.본 글에서는 재료공학적 관점에서 탄소강을 저탄소강, 중탄소강, 고탄소강으로 분류하고, 각각의 기계적 특성과 응용 분야에 대해 상세히 정리하였습니다. 특히 열처리 가능성, 인성, 경도, 인장강도 등 기계적 성질의 차이를 중심으로 설명하여, 소재 선택 시 필요한 공학적 판단 기준을 제공하고자 합니다. 탄소강과 합금강의 구분.. 이전 1 2 다음 목록 더보기