강철의 인장 강도와 항복 강도의 주요 차이점 설명

항복 강도와 인장 강도는 강철의 가장 중요한 두 가지 특성으로, 제품의 안전과 수명에 직접적인 영향을 미칩니다. 그러나 많은 사람들이 이 두 가지의 진정한 의미와 차이점을 구분하지 못합니다. 이 글에서는 이 두 가지 유형의 강철의 성능, 용도, 그리고 차이점을 자세히 설명합니다.

강의 인장강도는 인장 시험에서 재료가 견딜 수 있는 최대 응력 값을 말하며, 이는 재료가 파괴되기 전까지 견딜 수 있는 최대 인장력을 원래 단면적으로 나눈 값입니다. 인장강도는 강의 인장 파괴 저항성을 나타내며, 강의 기계적 성질을 측정하는 중요한 지표입니다.

강철의 항복 강도는 강철이 인장 하중 하에서 영구 변형을 일으키기 시작하는 응력 값을 나타냅니다. 간단히 말해, 강철이 견딜 수 있는 최대 "안전" 응력입니다. 이 값을 초과하면 강철은 돌이킬 수 없는 소성 변형을 겪게 되어 원래 모양으로 돌아갈 수 없습니다.

주요 요점

• 항복 강도와 인장 강도는 모두 안전하고 강한 강철을 선택하는 데 중요합니다. 응력-변형률 곡선은 강철이 영구적으로 변형되기 시작하는 항복 강도를 보여줍니다. 또한 강철이 결국 파괴되는 인장 강도도 나타냅니다. 엔지니어는 이 두 값을 사용하여 강철의 강도와 안전성을 확인합니다. 연구에 따르면 대부분의 강철의 항복 강도는 일반적으로 100MPa에서 1000MPa 사이입니다.

항복 강도와 인장 강도의 차이

주요 차이점

당신은 다음의 주요 차이점을 이해해야 합니다. 강철을 다룰 때 항복 강도와 인장 강도가 중요합니다. 항복 강도는 항복점과 인장점 사이의 관계를 알려줍니다. 강철은 휘거나 늘어나기 시작하여 원래 모양으로 돌아오지 않습니다. 인장 강도는 강철이 부러지거나 깨지기 전까지 견딜 수 있는 최대 힘을 나타냅니다.

항복 강도를 경고 신호라고 생각해 보세요. 이 지점에 도달하면 강철은 원래 모양으로 돌아가지 않습니다. 인장 강도는 최종 한계입니다. 계속 잡아당기면 강철이 깨질 것입니다.

연구원들은 1018, 4140, 6150과 같은 다양한 유형의 강철을 테스트했습니다. 그들은 다음을 발견했습니다. 항복 강도는 항상 인장 강도보다 낮습니다.예를 들어, 한 연구에서 평균 항복 강도는 다음과 같습니다. 73 Ksi, 137 Ksi, 204 Ksi 이 강들의 경우, 인장 강도는 83Ksi, 149Ksi, 그리고 219Ksi에서 더 높았습니다. 이는 항복 강도와 인장 강도 사이에 명확한 차이가 있음을 보여줍니다. 강종에 관계없이 항복 강도는 영구적인 변화의 시작을 나타내는 반면, 인장 강도는 파괴점을 나타냅니다.

숫자에서도 이 차이를 확인할 수 있습니다. 연강의 항복 강도는 약 250 MPa의인장 강도는 400~700MPa에 달할 수 있습니다. 고강도강은 항복 강도가 600MPa 이상이고 인장 강도는 1000MPa 이상입니다. 이러한 수치는 항복 강도와 인장 강도의 차이가 실질적이고 중요함을 보여줍니다.

소성 변형 대 파괴

강철 조각을 잡아당기면 처음에는 약간 늘어났다가 원래 모양으로 돌아갑니다. 이를 탄성 변형이라고 합니다. 더 세게 잡아당겨 항복 강도에 도달하면 강철은 영원히 모양이 변하기 시작합니다. 이를 소성 변형이라고 합니다. 잡아당기는 것을 멈추더라도 강철은 원래 모양으로 돌아가지 않습니다.

항복 강도를 넘어서까지 계속 잡아당기면 강철은 점점 더 늘어납니다. 인장 강도에 도달하면 강철은 더 이상 힘을 견딜 수 없게 되어 부서집니다. 이를 파단이라고 합니다.

• 과학자들은 소성 변형은 매우 작은 변형률에서 시작됩니다., 종종 0%에서 1% 사이입니다. 이 단계에서 강철의 내부 구조가 변하기 시작합니다.
• 파괴는 나중에, 즉 강철이 최대한 늘어났을 때 발생합니다. 강철이 어떻게 끊어지는지는 취성 파괴인지 인성 파괴인지를 보여줍니다.
• 시험 결과, 강철 샘플은 파단 후 종종 "컵과 원뿔" 모양을 보이는데, 이는 인장 강도 지점에서 연성적으로 파괴되었음을 의미합니다.

강철의 항복 강도

항복 강도 정의

강철을 안전하게 사용하기 전에 항복 강도가 무엇을 의미하는지 알아야 합니다. 항복 강도는 강철 조각이 형태가 영원히 변하기 전에 견딜 수 있는 최대 하중을 나타냅니다. 강철을 당기거나 밀 때 이 한계 이하로 유지하면 강철은 원래 형태로 되돌아갑니다. 이 한계를 넘어서면 강철은 완전히 휘거나 늘어납니다.

금속 분야의 신뢰할 수 있는 전문가인 Gibbs Interwire는 항복 강도가 재료가 영구적으로 굳기 전에 견딜 수 있는 최대 하중. ScienceDirect는 또한 항복 강도가 소성 변형이 시작되는 응력 금속에서. 이 지점은 강철이 원래 모양으로 돌아가는 탄성 거동에서, 그렇지 않은 소성 거동으로 바뀌는 지점을 나타냅니다.

항복 강도 측정 방법

항복 강도는 여러 가지 방법으로 측정할 수 있습니다. 가장 일반적인 강도 측정 방법은 인장 시험입니다. 이 시험에서는 강철 샘플을 잡아당겨 늘어나다가 끊어지는 지점까지 당깁니다. 이 기계는 강철이 각 단계에서 견딜 수 있는 힘을 기록합니다.

항복 강도는 강철이 휘어지기 시작하여 원래 모양으로 돌아오지 않는 지점입니다. 일부 실험실에서는 항복 강도라는 새로운 방법을 사용합니다. 계측 압입 시험(IIT).

이 시험은 강철에 단단한 팁을 눌러 강철의 반응을 측정합니다. 연구에 따르면 IIT는 기존 인장 시험과 동일한 결과를 제공합니다. 두 방법 모두 강철의 실제 항복 강도를 구하는 데 도움이 되므로 프로젝트에 필요한 재료를 선택할 때 해당 수치를 신뢰할 수 있습니다.

응력-변형률 곡선의 항복점

응력-변형률 곡선을 보면 강철이 힘에 어떻게 반응하는지 알 수 있습니다. 곡선은 직선으로 시작합니다. 이 부분이 탄성 영역입니다. 여기서 응력과 변형률은 함께 증가하며, 하중을 제거하면 강철은 원래 모양으로 돌아갑니다.

이 직선의 끝은 항복점입니다. 항복점에서 강철은 더 이상 힘을 가하지 않아도 늘어나기 시작합니다. 연강의 경우, 상하 항복점이 점들은 소성 변형이 시작되는 지점을 나타냅니다. 항복점을 지나면 곡선이 휘어지고 강철은 원래 모양으로 돌아가지 않습니다.

곡선에 명확한 항복점이 나타나지 않으면 다음을 사용할 수 있습니다. 오프셋 방식곡선의 탄성 부분에 평행한 선을 그리되, 약간(보통 0.2%) 이동시키세요. 이 선이 곡선과 만나는 지점에서 항복 강도를 구합니다. 이 방법을 사용하면 곡선이 명확하지 않더라도 항복 강도를 구하는 데 도움이 됩니다.

팁: 프로젝트에 강철을 사용하기 전에 항상 응력-변형률 곡선의 항복점을 확인하세요. 이렇게 하면 영구적인 손상을 방지하고 작업 안전을 유지할 수 있습니다.

강철의 인장 강도

인장 강도 정의

인장 강도는 강철이 파손되기 전까지 얼마나 많은 힘을 견딜 수 있는지를 나타냅니다. 강철을 당기면 약간 늘어납니다. 계속 당기면 한계에 도달합니다. 이 한계를 인장 강도라고 합니다. 강철이 사용 중 부러지지 않도록 이 한계를 알아야 합니다. 많은 작업에서 안전을 위해 강한 강철이 필요합니다. 예를 들어, 교량, 비행기, 자동차는 모두 큰 힘을 견뎌야 하는 강철을 사용합니다.

참고: 강철의 인장 강도는 파괴되기 전까지 견딜 수 있는 최대 응력입니다. 이 수치는 프로젝트에 적합한 강철을 선택하는 데 도움이 되며, 더 강한 강철이 필요한지 여부를 알려줍니다.

많은 작업에는 인장 강도가 높은 강철이 필요합니다.:

• 건설 분야에서는 다리와 높은 건물을 짓는 데 사용됩니다.
• 항공우주 산업에서는 비행기와 로켓 부품을 만드는 데 필요합니다.
• 자동차 제조업체에서는 프레임과 안전 부품에 이를 사용합니다.
• 풍력 터빈의 날개에는 이것이 필요합니다.
• 배와 해상 건물은 물속에서 강도를 높이기 위해 이것을 사용합니다.

인장 강도 측정

인장 강도는 특별한 시험을 통해 측정합니다. 먼저 개 뼈다귀 모양의 강철 샘플을 만듭니다. 샘플을 테스트 기계에 넣었습니다.기계는 강철이 끊어질 때까지 잡아당깁니다. 힘과 늘어나는 정도를 기록하세요. 끊어지기 전 가장 큰 힘이 인장 강도입니다. 인장 강도는 힘을 샘플의 시작 면적으로 나누어 구합니다. 답은 메가파스칼(MPa)과 같은 단위입니다.

다음은 단계를 보는 쉬운 방법입니다.:

1. 표준 강철 샘플을 만듭니다.
2. 샘플을 시험용 기계에 넣으세요.
3. 점점 더 강한 힘으로 샘플을 잡아당기세요.
4. 힘과 힘이 얼마나 늘어나는지 적어보세요.
5. 깨지기 전 가장 큰 힘을 찾아보세요.
6. 힘을 면적으로 나누면 인장 강도를 구할 수 있습니다.

대부분의 실험실에서는 ASTM E8과 같은 규칙을 사용합니다. 테스트가 공정한지 확인하기 위해서입니다. 이 테스트는 항복 강도나 강철이 파단되기 전까지 얼마나 늘어날 수 있는지와 같은 다른 수치도 제공합니다.

최대 인장점

극한 인장점은 응력-변형률 곡선에서 가장 높은 지점입니다. 이 지점에서 강철은 최대의 힘을 가할 수 있습니다. 이 지점을 지나면 강철은 한 부분이 얇아지는데, 이를 네킹(necking)이라고 합니다. 곧이어 강철이 부서집니다. 이 지점은 엔지니어에게 매우 중요합니다. 강철의 인장 강도의 최대 한계를 나타냅니다. 다리나 건물을 지을 때는 이 지점 아래로 힘을 가해야 합니다.

인장 강도와 항복 강도의 차이를 확인하는 데 도움이 되는 표는 다음과 같습니다.:

응력-변형 곡선

회사 개요

강철을 테스트할 때 종종 다음을 사용합니다. 응력-변형률 곡선 힘을 받았을 때 어떻게 반응하는지 확인하기 위해서입니다. 이 곡선은 인장 시험에서 얻은 것입니다. 인장 시험에서는 강철 샘플을 잡아당겨 파단되기 전까지 얼마나 늘어났는지 측정합니다. 응력-변형률 곡선은 첫 번째 늘어남부터 마지막 끊어짐까지 강철의 모든 반응 단계를 보여줍니다.

탄성 영역에서 시작합니다. 여기서 강철은 약간 늘어났다가 놓으면 원래 모양으로 돌아갑니다. 곡선의 이 부분은 직선입니다. 그다음 항복점에 도달합니다. 이 단계에서 강철은 모양이 영원히 변하기 시작합니다. 곡선이 휘어지면서 소성 변형이 시작됩니다. 계속 잡아당기면 강철은 소성 영역에 진입합니다. 더 늘어나고 곡선은 상승하지만, 그렇게 가파르지는 않습니다. 강철이 늘어날수록 강해지는 변형 경화 현상을 볼 수 있습니다. 이후 곡선은 최대 인장 강도라고 하는 최고점에 도달합니다. 이 지점을 지나면 강철의 한 부분이 얇아지는데, 이를 네킹(necking)이라고 합니다. 그리고 얼마 지나지 않아 강철이 파손됩니다.

응력-변형률 곡선은 강철의 강도와 유연성을 전체적으로 보여줍니다. 강철이 휘거나 부러지기 전에 얼마나 많은 힘을 견딜 수 있는지 확인할 수 있습니다.

인장 시험의 실험 그래프 강의 전체 응력-변형률 곡선을 가장 잘 보여줍니다. 이 그래프는 탄성, 소성, 변형 경화, 네킹, 그리고 파괴 등 모든 주요 영역을 보여줍니다. 과학자들은 이 곡선을 이용하여 다양한 강의 성능을 연구합니다. 예를 들어, 열간 압연 강재와 냉간 압연 강재는 제조 방식에 따라 서로 다른 곡선을 보입니다.

응력-변형률 곡선은 다양한 유형의 강철을 비교하는 데에도 도움이 됩니다. 다음을 살펴보세요. 차트 아래. A36 연강과 C1018 경강의 시험 결과를 보여줍니다. 연성, 강도, 그리고 각 강의 파단 전 신장률의 차이를 확인할 수 있습니다.

이 차트는 A36 강재가 파단되기 전까지 더 많이 늘어날 수 있는 반면, C1018 강재는 더 강하지만 연성은 떨어집니다. 이러한 차이점은 건물, 교량, 자동차용 강재를 선택할 때 중요합니다.

항복점 대 최종점

응력-변형 곡선에서 두 가지 점이 두드러집니다. 항복점과 극한 인장점각각이 무엇을 의미하는지 알아야 합니다.

• 항복점은 강철이 영구적으로 휘거나 늘어나기 시작하는 지점을 나타냅니다. 이 지점보다 낮으면 강철은 원래 모양으로 돌아갑니다. 이 지점을 지나면 영구적인 변형이 발생합니다. 바로 이 지점에서 항복 강도가 작용합니다.
• 최댓값은 곡선에서 가장 높은 지점입니다. 여기서 강철은 가장 큰 힘을 가집니다. 이것이 인장 강도입니다. 이 지점을 지나면 강철은 약해지고 곧 부러집니다.

이러한 점을 사용하여 강철의 안전성과 강도를 판단할 수 있습니다. 예를 들어 다음과 같습니다.

• 다리를 설계할 때는 강철이 구부러지지 않도록 응력을 항복 강도 이하로 유지해야 합니다.
• 자동차를 만든다면 충돌 시에도 부러지지 않도록 인장 강도가 높은 강철이 필요합니다.

응력-변형률 곡선은 두 지점을 모두 파악하는 데 도움이 됩니다. 곡선이 휘어지기 시작하면 항복점을 파악할 수 있습니다. 곡선의 정점은 최종 지점입니다. 이러한 지점들은 작업에 적합한 강재를 선택하는 데 도움이 됩니다.

기억하세요: 항복점은 강철이 영원히 변하기 시작하는 시점을 알려줍니다. 최대 항복점은 강철이 파괴되기 전까지 견딜 수 있는 최대 힘을 알려줍니다. 두 가지 모두 안전하고 스마트한 엔지니어링에 필수적입니다.

비교

차이점 표

항복강도와 인장강도의 주요 차이점은 다음 그림을 보면 알 수 있습니다. 나란히다음 표는 이러한 정의, 측정 방법, 그리고 강철에 대한 의미를 비교하는 데 도움이 됩니다.

또한 다양한 강철의 실제 숫자를 비교할 수도 있습니다.

이 나란히 보기는 응력-변형률 곡선에서 항복 강도가 항상 인장 강도보다 먼저 나타난다는 것을 보여줍니다. 항복 강도는 강철이 완전히 휘어지기 시작하는 시점을 알려줍니다. 인장 강도는 강철이 파괴되기 전에 견딜 수 있는 최대 힘을 나타냅니다.

부하 하에서의 동작

강철에 하중을 가하면 가해지는 힘에 따라 강철은 다양한 방식으로 반응합니다. 다음과 같은 현상이 일어납니다.

• 항복 강도는 강철이 휘어지기 시작하여 원래 모양으로 돌아가지 않는 지점을 나타냅니다. 이 지점은 강철의 미세 구조입자 크기와 어떤 원소가 섞여 있는지와 같은 것들입니다.
• 강철에 계속 하중을 가하면 더 늘어납니다. 인장 강도는 강철이 부러지기 전까지 견딜 수 있는 최대 힘입니다. 탄소나 망간의 함량과 같은 강철의 구성 성분의 변화는 두 지점 모두에서 강철의 거동을 변화시킬 수 있습니다.
• 항복 강도는 강철 내부의 결정립계에 크게 좌우됩니다. 탄소와 같은 물질을 첨가하면 항복점에서 강철의 강도를 높일 수 있지만, 탄성률이 떨어질 수 있습니다.
• 인장 강도는 강에 얼마나 많은 탄화물이 있는지와 같은 요인에 더 크게 좌우됩니다. 탄화물을 바꾸면 항복 강도에는 큰 영향을 주지 않고 인장 강도를 낮출 수 있습니다.

엔지니어링 관련성

안전하고 튼튼한 구조물을 설계할 때는 강철의 항복 강도와 인장 강도를 모두 활용합니다. 그 이유는 다음과 같습니다.

• 항복 강도는 강철 부품이 사용 시 휘거나 형태가 변하지 않도록 하는 데 도움이 됩니다. 교량, 건물, 기계는 정상적인 하중에서도 형태를 유지해야 합니다.
• 인장 강도는 갑작스러운 파손을 방지하는 데 도움이 됩니다. 케이블, 보, 볼트처럼 무거운 하중에도 끊어지지 않아야 하는 물체에 인장 강도가 필요합니다.
• 엔지니어는 이러한 강도를 기준으로 강종을 선택합니다. 예를 들어, 고층 건물은 수직으로 서기 위해 높은 항복 강도의 강재를 사용합니다. 교량은 높은 인장 강도의 강재를 사용하여 교통량과 바람을 견뎌냅니다.
• 자동차의 경우 차체 패널이 약간 구부러져야 하지만(높은 항복 강도) 파손되어서는 안 됩니다(높은 인장 강도). 항공기의 경우, 비행 중 부품을 안전하게 보호하려면 두 가지 강도가 모두 필요합니다.
• 실제 실패와 같은 타코마 내로스 다리 붕괴두 가지 강점을 모두 이해해야 하는 이유를 설명하세요. 적절한 강철을 사용하면 사람들의 안전을 보장하고 비용을 절감할 수 있습니다.

어떤 프로젝트에든 강철을 선택할 때는 항복 강도와 인장 강도라는 두 가지 재료 특성을 항상 확인하세요. 이 단계는 오래 지속되고 사람들의 안전을 보장하는 구조물을 만드는 데 도움이 됩니다.

중요성

재료 선택

프로젝트에 사용할 강철을 선택할 때는 항복 강도와 인장 강도를 모두 알아야 합니다. 항복 강도는 강철이 휘어지기 시작하여 원래 모양으로 돌아오지 않는 지점을 나타냅니다. 인장 강도는 강철이 파손되기 전까지 견딜 수 있는 최대 힘을 나타냅니다. 이 두 가지 수치는 작업에 적합한 강철을 선택하는 데 도움이 됩니다.

건물이나 교량에서 작업하는 경우, 무거운 하중에도 휘거나 부러지지 않는 강철이 필요합니다. 스트레스가 적은 작업의 경우, 낮은 항복강도와 인장강도. 고응력 또는 고충격 작업의 경우, 더 높은 강도의 강철을 선택해야 합니다. 이렇게 하면 프로젝트를 안전하고 튼튼하게 유지할 수 있습니다.

엔지니어는 응력-변형률 곡선을 사용하여 강철이 힘을 받을 때 어떻게 거동하는지 확인합니다. 이 곡선은 강철이 견딜지 파괴될지 예측하는 데 도움이 됩니다. 이 정보를 활용하여 내구성, 안전성, 비용에 대한 현명한 결정을 내릴 수 있습니다. 예를 들어, 건설 분야에서는 충분한 항복 강도를 가진 강철이 필요합니다. 건물의 무게를 지탱하고 바람이나 지진에 저항합니다.자동차와 비행기에는 갑작스러운 힘에도 부러지지 않는 강철이 필요합니다.

팁: 강철을 선택할 때는 항복 강도와 인장 강도를 모두 확인하세요. 이렇게 하면 값비싼 실수를 방지하고 프로젝트를 안전하게 진행할 수 있습니다.

안전

안전은 강철의 강도를 아는 데 달려 있습니다. 항복 강도나 인장 강도가 잘못된 강철을 사용하면 구조물이 휘거나 파손될 수 있습니다. 이러한 위험은 사고나 심지어 재난으로 이어질 수 있습니다. 강철의 강도는 작업의 필요에 맞춰야 합니다.

다음은 안전을 위해 다양한 유형의 강철이 어떻게 사용되는지 보여주는 표입니다. 실제 프로젝트에서:

성능

항복 강도와 인장 강도는 다양한 작업에서 강철의 성능에 영향을 미칩니다. 매일 직면하는 힘을 견딜 수 있는 강철이 필요합니다. 많은 산업에서 제품이 계획대로 작동하는지 확인하기 위해 이러한 특성에 의존합니다.

• 구성: 골든게이트 교량과 같은 교량의 고장력 강철 케이블, 무거운 하중을 지지하고 구조물을 안전하게 유지합니다.
• 항공우주: 비행기 날개와 랜딩 기어에는 비행 중 강한 힘을 견딜 수 있도록 높은 항복 강도와 인장 강도를 갖춘 강철이 사용됩니다.
• 자동차: 자동차 프레임은 충돌로부터 사용자를 보호하기 위해 고강도 강철을 사용합니다.
• 의료 기기: 스텐트는 구부러지지만 원래 모양으로 돌아오는 강철이 필요하므로 신체 내부에서 작동합니다.
• 제조: 강철 보와 기계는 오래 지속되고 잘 작동하려면 적절한 강도가 필요합니다.
• 석유 및 가스: 굴착 및 파이프라인에서는 고압과 혹독한 환경을 견딜 수 있는 강철을 사용합니다.

항복 강도와 인장 강도는 단순한 숫자가 아니라는 것을 알 수 있습니다. 이 두 가지는 강철이 실제 환경에서 어떻게 작동하는지 결정합니다. 이러한 강도를 이해하면 안전성, 신뢰성, 그리고 최고의 성능을 갖춘 최고의 강철을 선택할 수 있습니다.

강도 데이터 사용

사양 읽기

강도 데이터를 사용하려면 먼저 강철 사양을 읽는 방법을 알아야 합니다. 강철 사양은 어떤 종류의 강철을 사용하고 어떤 기능을 할 수 있는지 알려줍니다. 대부분의 엔지니어는 강철과 같은 재료에 대한 규칙을 정하는 단체인 ASTM의 표준을 사용합니다. ASTM 코드는 문자와 숫자를 사용합니다. 예를 들어, "A36"은 건축용 강철 유형을 의미합니다. "A"는 강철을 포함한 철 금속을 의미합니다.

강철 사양을 살펴보면 여러 유형이 보일 수 있습니다. ASTM 표준:

• 사양: 강철에 필요한 속성을 나열합니다.
• 시험 방법: 강철을 시험하는 방법을 설명합니다.
• 분류: 강철을 종류별로 분류합니다.
• 연습: 강철을 사용하거나 테스트하는 단계를 설명합니다.
• 가이드: 강철을 선택하거나 사용하는 데 대한 조언을 제공합니다.
• 용어: 표준에서 사용되는 단어를 정의합니다.

ASTM 표준은 단순히 강철의 재질뿐 아니라 그 특성에도 중점을 둔다는 점을 알아두세요. 이를 통해 화학 조성이 약간 바뀌더라도 작업에 적합한 강철을 찾는 데 도움이 됩니다. ASTM 표준은 강철이 튼튼하고 안전하며 항상 동일한 성능을 유지하도록 보장합니다.

엔지니어가 다양한 방법을 사용하는 방법을 보여주는 표는 다음과 같습니다. 기계적 성질 실제로는:

팁: ASTM 코드와 사양서에 명시된 기계적 특성을 항상 확인하세요. 이를 통해 필요에 맞고 안전 규정을 준수하는 강철을 선택할 수 있습니다.

강철 선택

프로젝트의 필요에 맞는 강철을 선택해야 합니다. 먼저 사양서의 강도 데이터를 살펴보세요. 가장 중요한 수치는 인장 강도, 항복 강도, 신장률, 단면 감소율, 그리고 경도입니다. 이 수치들은 강철이 견딜 수 있는 힘, 신장률, 그리고 인성을 나타냅니다.

엔지니어는 단계별 프로세스를 통해 최고의 강철을 선택합니다.

1. 각 강종별 강도 데이터를 확인하세요.
2. 프로젝트에 필요한 수치와 비교해 보세요.
3. 강철이 어떻게 처리되었는지 살펴보세요. 담금질 또는 템퍼링.
4. 강도, 인성, 비용의 최적의 조합을 제공하는 강철 등급과 열처리를 선택하세요.

라는 메서드를 사용할 수 있습니다. 다기준 의사결정이 방법은 강도와 경도와 같은 각 특성을 평가하는 데 도움이 되므로 단순히 가장 강한 강철을 선택하는 것이 아니라 작업에 가장 적합한 강철을 선택할 수 있습니다. 예를 들어, 다리를 건설하는 경우 항복 강도가 높고 인성이 좋은 강철이 필요합니다. 공구를 제작하는 경우 더 높은 경도가 필요할 수 있습니다.

일반적인 오해

항복 강도 대 경도

많은 사람들이 항복 강도와 경도가 같은 의미라고 생각합니다. 경도가 높으면 강철이 항상 강하다고 생각할 수도 있지만, 이는 사실이 아닙니다. 항복 강도는 강철이 완전히 휘어지기 전까지 얼마나 많은 힘을 견딜 수 있는지를 나타냅니다. 경도는 강철이 움푹 패이거나 긁힘에 얼마나 잘 견디는지 측정합니다.

• 경도는 여러 가지 요소에 따라 달라집니다항복강도, 인장강도, 탄성계수와 같은 것들입니다.
• 항복 강도와 경도 사이에는 느슨한 연관성이 있지만, 그 연관성은 강하지 않습니다. 두 값을 비교하면 수치가 엇갈리는 경우가 많습니다.
• 인장 강도는 경도와 더 잘 일치하지만, 그렇더라도 숫자를 직접 바꿀 수는 없습니다.
• 항복 강도나 인장 강도를 시험하면 실제 값에 매우 가까운 결과, 즉 약 1% 이내의 오차를 얻게 됩니다. 경도 시험은 기계 종류, 시험 방법, 심지어 강철의 작은 변화로도 크게 달라질 수 있습니다.
• 경도 시험은 강철의 강도를 측정하는 데 신뢰성이 떨어집니다. 더 정확한 결과를 얻으려면 항복 강도 시험을 사용해야 합니다.

팁: 경도를 항복 강도의 지름길로 사용하지 마세요. 강철이 휘어지기 전에 얼마나 큰 힘을 견딜 수 있는지 알고 싶다면 항상 실제 항복 강도를 확인하세요.

인장 강도 대 인성

인장 강도와 인성이 같다고 생각할 수도 있지만, 사실은 그렇지 않습니다. 인장 강도는 강철이 파괴되기 전에 견딜 수 있는 최대 힘입니다. 인성은 강철이 부러지기 전에 흡수할 수 있는 총 에너지입니다. 인성은 인장 시험에서 응력-변형률 곡선 아래의 전체 면적을 보면 알 수 있습니다.

인성은 강도와 연성 모두에 달려 있습니다.예를 들어, 강도는 높지만 연성이 낮은 강은 강도는 낮지만 연성이 높은 강과 같은 인성을 가질 수 있습니다. 이는 여러 강을 비교해 보면 알 수 있습니다. 어떤 강은 파단되기 전에 많이 늘어나는 반면, 어떤 강은 빠르게 파단되지만 더 큰 힘을 견딥니다. 두 강 모두 파단되기 전에 비슷한 양의 에너지를 흡수할 수 있습니다.

연구자들은 이러한 특성을 측정하기 위해 특수 시험을 사용합니다. 인장 시험은 강철이 견딜 수 있는 최대 응력을 보여줍니다. 샤르피 시험과 같은 충격 시험, 강철이 파괴되기 전에 얼마나 많은 에너지를 흡수할 수 있는지 보여줍니다. 이 시험들은 인장 강도와 인성이 동일하지 않음을 증명합니다. 인성은 강철이 갑작스러운 충격이나 충돌에 어떻게 반응하는지를 알려주는 반면, 인장 강도는 천천히 잡아당길 때의 파괴점만을 보여줍니다.

기억하세요: 높은 인장 강도가 항상 높은 인성을 의미하는 것은 아닙니다. 안전이나 내충격성을 위해 강철이 필요할 때는 항상 두 가지 값을 모두 확인하세요.

강철 강도에 대한 일반적인 오해

빌릿 알루미늄이 강철보다 항상 더 강하거나 내구성이 뛰어나다는 말을 들어보셨을 겁니다. 하지만 이는 사실이 아닙니다. 아래 표를 살펴보세요.

강철이 종종 다음과 같은 것을 볼 수 있습니다. 더 높은 인장 강도, 더 나은 내마모성과 더 나은 피로 저항성을 제공합니다. 강철은 무거운 하중과 반복 사용에 더 적합합니다. 고급 고강도 강철은 알루미늄의 강도 대 중량비와 비슷하거나 더 우수할 수도 있습니다.

제품 개요

주요 요점

강철의 항복 강도와 인장 강도의 핵심적인 차이점을 배웠습니다. 이 두 가지 특성은 강철이 힘을 받을 때 어떻게 거동하는지, 그리고 안전과 설계에 왜 중요한지 이해하는 데 도움이 됩니다.

• 항복 강도는 강철이 구부러지기 시작하고 원래 모양으로 돌아오지 않는 시점을 알려줍니다.
• 인장강도는 강철이 끊어지기 전까지 견딜 수 있는 최대 힘을 나타낸다.
• 두 가지 값을 모두 사용하여 건물, 교량, 자동차 및 기타 여러 프로젝트에 적합한 강철을 선택합니다.
• 항복 강도는 일반적으로 응력-변형 곡선에서 가장 먼저 나타나고, 인장 강도는 파괴 직전의 가장 높은 지점입니다.
• 하중 속도(변형률)를 높이면 항복 강도와 인장 강도가 모두 증가하지만, 강철의 신축성이 떨어지고 갑자기 파손될 가능성이 커집니다.

기억하세요: 항복 강도는 경고 신호입니다. 인장 강도는 최종 한계입니다. 두 가지 모두 설계를 안전하고 강하게 유지합니다.

주요 숫자와 사실

다양한 유형의 강철이 변형률 속도와 하중 변화에 어떻게 반응하는지 확인할 수 있습니다. 아래 표는 몇 가지 중요한 결과를 보여줍니다.

당신은 또한 알고 있어야합니다 ST37강의 탄성계수는 약 210 GPa이다.그리고 푸아송 비는 약 0.3입니다. 이 수치는 하중을 받을 때 강철이 어떻게 늘어나고 줄어들지 예측하는 데 도움이 됩니다.

실용적인 통찰력

• 항복 강도로부터 최대 인장 강도를 추정할 수 있습니다. 약 80% 정확도 회귀 모델을 사용하여
• 항복 강도는 또한 약 65%의 정확도로 항복-인장 비율을 예측하는 데 도움이 됩니다.
• 용접된 강철 부분은 다르게 거동합니다. 모재는 로딩 속도에 대한 가장 높은 민감도반면 용접 금속은 가장 강하지만 민감도는 낮습니다.

팁: 강철을 선택하기 전에 항상 항복 강도와 인장 강도를 확인하세요. 이 수치는 값비싼 실수를 방지하고 프로젝트를 안전하게 보호하는 데 도움이 됩니다.

이제 강철 강도에 대한 현명한 선택을 위한 핵심 정보를 갖추셨습니다. 이 정보를 활용하여 다음 프로젝트를 진행하고 항상 안전, 성능, 그리고 신뢰성을 확보하십시오.

이제 항복 강도는 강철이 휘어지고 다시 돌아오지 않는 지점을 나타내는 반면, 인장 강도는 강철이 끊어지는 지점을 나타낸다는 것을 이해하셨을 겁니다. 두 수치 모두 안전한 건축에 중요합니다. 연구에 따르면 항복 강도는 작은 변형에도 크게 변하기 때문에 측정하기가 더 어렵습니다. 반면 인장 강도는 항복 강도만큼 크게 변하지 않습니다. 중요한 연구 결과는 다음과 같습니다.

• 항복강도는 17-19 번 인장 강도보다는 작은 신축 변화에 더 큰 영향을 받습니다.
• 화학 정보를 활용하면 두 숫자에 대한 더 나은 추측을 하는 데 도움이 됩니다.
• 인장 강도 시험은 더욱 안정적이고 신뢰할 수 있는 결과를 제공합니다.

자주 묻는 질문