재료탄소성학 [20] Disordered Boundary에서의 Particle Strengthening

2025.02.05 - [재료탄소성학] - 재료탄소성학 [19] Coherent boundary에서의 Particle Strengthening

재료탄소성학 [19] Coherent boundary에서의 Particle Strengthening

 

 

 

 지난 시간에는 Coherent Boundary에 대해 다루어보았다.

이번 시간에는 disordered boundary에 대해 다루어보겠다.

 

 

 

 내용을 다루기에 앞서, 지난 시간에 다루었던 내용을 가볍게 짚고 넘어가도록 하겠다.

 

 

 

 위 사진을 통해 cohernet boundary와  disordered boundary에 대해 구분해볼 수 있다.

Coherent Boundary 같은 경우에는 연속적이고, ordered한 경계이며 particle을 cutting후 지나가며 Shearable하지만

Disordered Boundary는 unshearable하고, 경계면을 뚫지 못하고 휜다는 특징을 가지고 있다. 따라서, gliding이 어렵고, pinning되며 bow out 되는 특성을 가지고 있다.

 

 

 

 

Disordered Boundary

 

위 사진은 disordered Boundary의 모습이다

 

(a)를 자세히 살펴보면

 non-deforming하고 강하게 pinning된 입자가 있다. 이곳으로 dislocation이 지나갈때, 이들은 bowing을 하게된다. 이때의 stress값은 입자간 거리, modulus, r(반지름), 버거스벡터와 관련이 있는 나타낼 수 있다.

 이때, 입자간 거리가 멀면 volume fraction이 일정하기 때문에 r값도 커지게 된다. 이때 정비례는 아니고, r의 3제곱이 L과 비례하는 꼴이된다.

 

 

(b)를 살펴보면, 특정 stress값을 넘어서는 순간 우회를 하게된다. 이때 더 큰 stress를 가하면, wind out이 발생하며

(c)에서는 dislocation 루프가 생성된다.

 

입자 간 거리(r)과 bowing stress

 

 

 

disordered boundary에서는 입자간 거리와 stress사이의 관계가 어떻게 될까?

 

coherent boundary에서는 극점을 기준으로 상승 후 하강하였다. 그렇지만, disordered boundary는 점점 하강하는 모습이다. 이 이유는 r이 작을 수록 입자간 거리가 멀고, r이 클수록 입자가 더 빽빽히 분포하여 interaction이 더 많아지기 때문이다.