연성 전성 뜻 특성 차이, 탄성과 가공성을 결정

연성 전성 뜻 특성 차이, 탄성과 가공성과 관련

연성이란?

연성(Ductility)이란 재료가 소성변형되는 능력을 말한다. 플라스틱 같이 딱딱해 보이는 물체도 미시적으로 보면 일정구간까지 고무줄처럼 탄성이 있는 구간이 존재하는데, 그 구간을 넘어서면 소성변형이 일어나는 지점이 생긴다.

 

 

이 구간부터는 재료가 다시 돌아오지 않게 되는데, 이러한 특성이 도드라지는 재질을 '연성이 높다'라고 표현한다. 연성이 높은 재질은 부드럽게 재료가 소성변형된다.

 

메탈 재질에 탄소가 많이 들어가면 강도가 쌔지나 연성이 감소하여 압입, 인발과 같은 가공에서 불리할 수 있다. 연성은 실가락처럼 잘 늘어나려는 성질을 떠올리면 된다.  

 

 

전성이란?

전성이라는 말은 연성의 개념과 헷갈릴 수 있다.
전성(Malleability)은 다른 말로 '가단성'이라고도 한다.

연성과 비슷한 개념으로 알고 있어 헷갈리는 경우가 많다. 전성 또한 연성처럼 재료가 소성변형하는 성질을 의미하지만, 연성을 결정하는 힘의 유형이 인장응력이라면, 전성의 경우 바로 압축응력에 따라 결정된다. .

예를 들어 납과 같은 재료는 망치로 두드리는 등의 공정으로 성형이 가능한데, 이는 전성(가단성)이 크기 때문이다.

 

하지만 납의 경우 인장응력을 가하면 쉽게 파괴된다. 

즉, 연성이 인장응력에 강한 성질이라면, 전성은 압축응력에 강한 성질을 의미한다.
두드려서 잘 펴지면 전성이 강한 것이고, 늘려서 열을 충분히 먹은 엿가락이나, 수타면처럼 잘 늘어나면 연성이 강한 것이다. 

 

 

전성 연성 특성 정리

연성이 높은 물질은 아무리 얇게 만들어도 재료가 파괴되지 않고 잘 붙어 있다.

소성변형구간에서 파괴되지 않고 잘 견딘다는 특성이 있는 것이다.

 

판재같이 얇게 만들어야 하는 물질은 연성이 높은 물질을 사용해서 만들게 된다.
반대로 말하면 얼마나 얇은 실로 늘리면서 만들어낼 수 있는가를 결정하는 것이 바로 연성이다. 소성변형 이후 인장응력에 잘 파괴되지 않는 성질이 연성이다. 

전성은 망치로 두드려 판을 얇게 만들 수 있는 성질을 의미하며, 압축응력에 파괴되지 않고 소성변형을 잘 유지하려는 성질이 전성이다. 

 

도움이 되는 추가 정보

참고로 항복응력을 검토해볼 수 있는 프로그램이 있다. 

3D 모델링으로 유한요소 연산처리를 하여 가상으로 변형강도를 검토해보는 것을 FEM이라고 부른다. 

FEM을 무료로 수행 가능한 프로그램이 있어 소개하고자 한다. 

 

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