Aluminium 다결성에서 결정립의 결정방위가 피로변형에 미치는 영향

Abstract

Aluminium 다결정을 반복인장으로 피로시켜, 결정립면상에 형성된 slip band의 분포상태를 조사하여 다결정을 구성하고 있는 각 결정립의 방위와 각 결정립에 형성된 slip band의 분포사이의 관계를 조사하였다. 사용한 Aluminium의 순도는 99.9% 였으며 결정립은 크기가 1.5~3.0mm가 되도록 성장시켰고 다결정의 각 결정립의 방위는 Laue back reflection방법으로 결정하였다. 피로응력은 $σ_{max}$ 와 $σ_{min}$의 값이 시편 I의 경우 189와 47$g/mm^2$, 시편II의 경우 198과 32 $g/mm^2$을 유지하면서 70cpm의 frequeney로 반복인장시켰고, slip band의 분포는 광학현미경으로 관찰하였다. 실험결과 Aluminium 다결정에 반복 인장력을 가할 경우, 결정립의 방위가 slip이 일어나기 쉽도록 놓여진 결정립 즉 결정립의 인장 방향에 대한 Schmid계수가 큰 결정립에서 slip이 우선적으로 일어나는 것을 알았다. 즉 다결정을 구성하고 있는 결정립의 Schmid 계수가 작은 것일 수록 처음 광학현미경으로 관측될 수 있는 slip band가 나타나는데 요하는 반복응력의 회수가 증가하며 극단적으로 Schmid계수가 아주 작은 결정립 (Schmid계수 ; 0.337, 0.371) 에서는 반복응력의 회수를 1,000번 또는 10,000번으로 증가시켜도 slip band가 나타나지 않았다.