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37 제2절 재료와 결함 일반적으로 금속의 인장강도는 경도에 비례하여 변화한다. 그러나 높은 경도수준이나 취 성금속에서는 이 관계가 일치하지 않을 수 있는데 그것은 이들 금속은 응력집중에 예민하 기 때문에 인장응력이 작용하면 조기에 노치에서 파괴가 발생하게 된다. ⑧ 피로 기계나 구조물 중에는 피스톤이나 커넥팅 로드(connecting rod, 연결봉) 등과 같이 인장 과 압축을 되풀이해서 받은 부분이 있는데, 이러한 경우는 그 응력이 인장(또는 압축) 강도 보다 훨씬 작다 하더라도, 이것을 오랜 시간에 걸쳐 연속적으로 되풀이하여 적용시키면 결 국은 파괴된다. 이와 같은 현상이 재료가 피로(fatigue)를 일으켰다고 하는 것이며, 그 파괴 현상을 피로파괴라고 한다. 기계의 운동 부분에 사용되는 재료에는 특히 이러한 피로에 의 한 파괴가 많다. 이때 파괴됨이 없이 충분한 내구력을 가질 수 있는 최대 한계를 피로한도 (fatigue limit)라 한다. ⑨ 고온에서의 기계적 성질 일반적으로 금속 재료의 기계적 성질은 상온에서의 상태를 기준으로 하여 시험을 한다. 그러나 금속재료는 온도가 고온이 됨에 따라 그 기계적 성질이 크게 변화하므로, 기계 설계 상 고온상태에서 사용되는 재료는 특히 기계적 성질에 주의하여야 한다. 고온에서 기계적 성질로서 특히 중요한 것은 강도, 경도, 연신율, 금속의 크리프 한도 등이다. 일반적으로 금속 재료는 온도의 상승에 따라 강도가 줄고 연신율이 커지지만 금속 가운 데는 연신율이 반대로 감소하는 것도 있다. 그러나 200~300℃의 강에 있어서는 상온보다 연신율이 낮아져서 최저로 되고, 강도는 최고가 된다. 즉, 이 온도범위에 있어서 강은 여리 고 약하게 되는데, 이러한 성질을 청열취성(blue shortness) 또는 청열여림(blue brittleness) 이라고도 한다. 또, 재료의 온도가 상온보다 낮아지면 경도나 인장강도 등이 증가하는 한편, 연신율이 나 충격값 등이 감소하여 점차적으로 여려진다. 즉, 금속재료는 온도가 낮아짐에 따라 미 끄럼저항이 현저히 증가하면서 부스러지기 쉬워진다. 이것을 저온메짐(low tempering shortness) 또는 저온여림(low tempering brittleness)이라 한다. 비파괴1권-인쇄용.indb 37 2014-12-23 오후 4:41:05