리튬 배터리 생산 공정에 대한 전체 설명
리튬 이온 배터리가 현대 기술에서 중요한 이유는 무엇일까요? 전극 시트 제조부터 셀 합성 및 최종 포장에 이르기까지 50단계 이상의 복잡한 생산 공정이 필요합니다. 이 기사...
왜 어떤 재료는 구부러지고 어떤 재료는 부러지는지 궁금한 적이 있나요? 이 중요한 동작은 재료가 영구적으로 변형되기 시작하는 응력을 정의하는 핵심 특성인 항복 강도에 의해 결정됩니다. 이 글에서는 항복 강도의 개념과 엔지니어링에서 항복 강도의 중요성, 그리고 항복 강도에 영향을 미치는 요인에 대해 살펴봅니다. 마지막에는 항복 강도가 재료 선택과 설계에 어떤 영향을 미치는지 이해하여 구조물의 안전성과 효율성을 모두 확보할 수 있습니다.
항복 강도는 다음과 같은 항복 한계입니다. 금속 소재 이 발생하면 미세 소성 변형에 저항하는 응력이 발생하기도 합니다.
항복률이 명확하지 않은 금속 재료의 경우 0.2%의 잔류 변형을 일으키는 응력 값을 항복 한계로 지정하며, 이를 조건부 항복 한계 또는 항복 강도라고 합니다.
항복 강도를 초과하는 외력이 가해지면 부품이 영구적으로 고장나며 수리가 불가능합니다.
예를 들어 저탄소 강철의 항복 강도는 207MPa입니다. 이 한계를 초과하는 외력을 받으면 부품에 영구적인 변형이 발생합니다.
그러나 외력이 이 한계보다 낮으면 컴포넌트는 원래 모양으로 돌아갑니다.
항복 강도는 고체 재료의 기계적 특성을 평가하는 데 일반적으로 사용되는 지표로, 재료의 실제 사용 한계를 나타냅니다. 재료에 가해지는 응력이 항복 한계를 초과하면 넥킹이 발생하고 재료가 빠르게 변형되어 손상이 발생하고 사용할 수 없게 됩니다.
재료에 가해지는 응력이 탄성 한계를 초과하고 항복 단계에 접어들면 변형 속도가 증가합니다. 이 단계에서 소재는 탄성 변형과 소성 변형을 모두 경험합니다. 소성 변형이 급격히 증가하는 지점에서 응력과 변형률이 약간 변동하여 항복이 발생합니다. 이 단계의 최대 응력과 최소 응력을 각각 상한 항복점 및 하한 항복점이라고 합니다.
항복점의 값이 상대적으로 안정적이기 때문에 재료의 저항을 나타내는 신뢰할 수 있는 지표로 간주되며, 일반적으로 항복점 또는 항복 강도(ReL 또는 Rp0.2)라고 합니다.
다음과 같은 일부 강재는 고탄소강의 경우 명확한 항복 현상이 나타나지 않습니다. 이러한 경우 항복 강도는 약간의 소성 변형(0.2%)이 발생하는 응력으로 정의되며, 이를 조건부 항복 강도라고 합니다.
재료에 힘이 가해지면 변형이 일어납니다. 이러한 변형은 외력이 제거되면 재료가 원래 모양으로 돌아가는 탄성 변형과 재료의 모양이 영구적으로 변화하여 늘어나거나 짧아지는 소성 변형의 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다.
건축용 강재의 항복 강도는 설계 응력을 결정하기 위한 기초로 사용됩니다. 일반적으로 σs로 표시되는 항복 한계는 재료가 항복하는 임계 응력 값입니다.
항복 강도는 일반적으로 고체 재료의 기계적 특성을 평가하는 지표로 사용되며 재료의 실제 사용 한계를 나타냅니다. 재료의 응력이 항복 한계를 초과하면 소성 변형이 발생하고 변형률이 증가하여 재료가 유효하지 않게 되어 사용할 수 없게 됩니다.
1. 열풍 수율: 열풍 현상과 스트레스 미백.
2. 전단 수율.
항복 강도 결정
명확한 항복 현상이 없는 금속 재료의 경우 지정된 비비례 연신 강도 또는 지정된 잔류 연신 응력을 측정합니다. 명확한 항복 현상을 보이는 금속 재료의 경우 항복 강도, 항복 상한 강도, 항복 하한 강도를 측정할 수 있습니다.
일반적으로 하항복 강도만 측정합니다. 상한 항복 강도와 하한 항복 강도를 결정하는 일반적인 방법에는 그래픽 방법과 포인터 방법이라는 두 가지가 있습니다.
그래픽 방법
테스트 중에는 자동 기록 장치를 사용하여 힘-변위 다이어그램을 그립니다. 밀리미터당 힘 축비로 표시되는 응력은 일반적으로 10N/mm^2 미만이어야 하며, 곡선은 최소한 항복 단계의 끝까지 연장되어야 합니다.
항복 강도, 상한 항복 강도 및 하한 항복 강도를 결정하기 위해 곡선의 항복 플랫폼에서 일정한 힘(Fe), 항복 단계에서 힘이 처음 떨어지기 전 최대 힘(Feh) 및 초기 순간 효과가 없는 최소 힘(FeL)을 계산합니다.
항복 강도는 다음 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다: Re = Fe/So, 여기서 Fe는 항복 시 일정한 힘입니다.
상한 항복 강도는 다음과 같이 계산됩니다: Reh = Feh/So, 여기서 Feh는 항복 단계에서 힘이 처음 떨어지기 전의 최대 힘입니다.
하한 항복 강도는 다음과 같이 계산됩니다: ReL = FeL/So, 여기서 FeL은 초기 순간 효과가 없는 최소 힘입니다.
포인터 방식
시험 중 힘 측정 디스크의 포인터가 처음으로 회전을 멈출 때의 일정한 힘, 포인터가 처음으로 회전하기 전 최대 힘, 초기 순간 효과에 도달하지 않는 최소 힘을 각각 측정하여 항복 강도, 상한 항복 강도, 하한 항복 강도를 결정합니다.
건설 엔지니어링에서 일반적으로 사용되는 세 가지 수율 표준이 있습니다:
수익률에 영향을 미치는 내부 요인 재료의 강도 결합, 구조, 원자 특성 등을 포함합니다. 수익률을 비교할 때 금속의 강도 세라믹 및 폴리머의 경우 본딩의 영향이 근본적이라는 것을 알 수 있습니다.
구조적 관점에서 금속 소재의 항복 강도에 영향을 줄 수 있는 네 가지 강화 메커니즘이 있습니다:
강수량 강화와 입자 정제는 산업용 합금의 항복 강도를 향상시키는 데 일반적으로 사용되는 방법입니다. 이러한 강화 메커니즘 중 처음 세 가지 방법은 재료의 강도를 향상시킬 수 있지만 가소성을 감소시킬 수도 있습니다. 입자 정제는 강도와 가소성을 모두 개선할 수 있는 유일한 방법입니다.
항복 강도에 영향을 미치는 외부 요인으로는 온도, 변형률, 응력 상태 등이 있습니다. 온도가 낮아지고 변형률이 증가하면 재료의 항복 강도가 증가하며, 특히 몸체 중심의 입방 금속의 경우 더욱 그렇습니다. 이러한 금속은 온도와 변형률에 매우 민감하여 강철의 저온 취성 파괴로 이어집니다.
항복 강도는 재료의 내부 특성을 반영하는 중요한 지표이므로 응력 상태의 영향도 중요합니다. 그러나 항복 강도 값은 응력 상태에 따라 달라질 수 있습니다. 항복 강도는 일반적으로 일축 장력에서의 항복 강도를 기준으로 합니다.
전통적인 강도 설계 방법에 따르면 플라스틱 재료의 허용 응력[σ]은 항복 강도(σys)를 기준으로 지정되며 [σ]=σys/n으로 계산되며, 여기서 n은 상황에 따라 1.1에서 2 또는 그 이상의 범위일 수 있는 안전 계수입니다. 취성 재료의 경우 허용 응력 [σ]는 인장 강도(σb)를 기준으로 지정되며 [σ]=σb/n으로 계산되며, 여기서 n은 일반적으로 6입니다.
기존의 강도 설계 방법은 재료의 높은 항복 강도를 우선시하는 경우가 많기 때문에 취성 파괴에 대한 저항성이 떨어질 수 있다는 점에 유의해야 합니다. 재료의 항복 강도가 높아지면 응력 부식에 더 취약해지고 수소 취성. 반대로 항복 강도가 낮은 재료는 냉간 가공 성형성이 좋은 경향이 있으며 용접성.
결론적으로, 항복 강도는 다음과 같은 분야에서 중요한 지표입니다. 재료 속성 엔지니어링에서 재료의 다양한 기계적 거동과 기술적 특성을 대략적으로 측정할 수 있습니다.
MachineMFG의 창립자인 저는 10년 넘게 금속 가공 산업에 종사해 왔습니다. 폭넓은 경험을 통해 판금 제조, 기계 가공, 기계 공학 및 금속용 공작 기계 분야의 전문가가 될 수 있었습니다. 저는 이러한 주제에 대해 끊임없이 생각하고, 읽고, 글을 쓰면서 제 분야에서 선두를 유지하기 위해 끊임없이 노력하고 있습니다. 저의 지식과 전문성을 귀사의 비즈니스에 자산으로 활용하세요.
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