고 순도 알루미늄의 피로와 Creep 변형에 따른 slip band 형성에 관한 연구

Abstract

조대 결정을 가진 순도 99.999\%의 알루미늄을 Creep및 반복인장 피로 시험을하여 각 결정립에서 생기는 Slip band의 분포를 조사하였다. 시편의 결정립의 크기는 $1.7 \sim 3mm$ 정도였으며 각 결정립들의 결정 방위를 정하기 위하여 back reflection Laue법을 이용하였다. 본 연구에서는 주로 피로 시험으로 각 결정립의 최대 Sehmid계수와 Slip이 처음 일어 나는데 필요한 피로회수와의 관계를 조사하였으며, 전자현미경을 이용하여 피로회수와 creep 시간에 따른 전위구조를 조사하여 다음과 같은 결과들을 얻었다. (1) 피로에서는 Schmid계수의 차가 큰 결정립들의 경우 Schmid계수의 값이 큰 결정립에서 먼저 Slip이 생기나, Schmid계수의 차가 작은 ($<0.2$) 결정립들에서는, 결정립의 크기, 인접 결정립들의 결정 방위등이 Slip형성에 영향을 주는 것 같다. (2) creep에서는 Schmid계수와 Slip형성 간에는 어떤 연관성이 존재하지 않으며, 피로에서 생기는 Slip band보다 좁고, 미세한 Slip band가 생긴다. (3) 피로에서 최고 인장 응력이 커질수록 Slip band broadening 현상이 심해진다. (4) Slip은 피로 초기에 형성되고, pile up stress의 도움으로 해서 생긴 Slip band는 전단응력에 의해 생긴 Slip band와 다르다. (5) 낮은 응력의 반복 인장 피로에서도 결정립에 따라서는 피로회수가 증가함에 따라 cell structure가 생길수 있다. (6) 반복 인장 피로에서 나타나는 slip band는 인장 압축 피로에서 나타나는 slip band와 그 특징이 같다.