Necking

재료 공학에서 "necking"은 연성 재료가 인장하중을 받을 때 나타나는 현상 중 하나로, 재료가 특정 지점에서 단면적이 급격히 줄어드는 현상을 말합니다. 이 현상은 재료의 인장 강도를 넘어서 항복 강도를 초과할 때 발생하며, 일반적으로 재료가 파괴되기 전에 나타납니다.

Necking의 주요 특징

1. 국부적 변형:
   • 재료의 특정 부분에서만 집중적으로 변형이 발생하며, 이 부분의 단면적이 현저히 감소합니다.
2. 불균일 변형:
   • Necking이 발생하면 재료 전체가 균일하게 변형되지 않고, necking이 일어나는 부분에서만 심한 변형이 일어납니다.
3. 응력 재분포:
   • Necking이 발생하는 지점에서는 응력이 재분포되어 해당 부분의 응력이 더욱 집중됩니다.
4. 파단의 전조:
   • Necking은 재료가 최종적으로 파단되기 전에 나타나는 전조 현상으로, necking 이후에는 파단이 빠르게 진행될 수 있습니다.

Necking의 발생 과정

1. 탄성 변형:
   • 초기 하중이 가해질 때, 재료는 탄성 한계 내에서 변형됩니다.
2. 소성 변형:
   • 하중이 계속 증가하면 재료가 소성 변형 영역에 들어가게 됩니다.
3. 최대 하중 지점:
   • 재료가 최대 인장 하중에 도달하게 되면 necking이 시작됩니다. 이 지점은 흔히 인장 시험 곡선에서 최대 하중 지점으로 표시됩니다.
4. Necking 및 파단:
   • 최대 하중 지점 이후, necking이 발생하면서 재료의 단면적이 급격히 줄어들고, 이로 인해 재료의 파단이 일어납니다.

Necking의 중요성

Necking 현상은 재료의 연성을 평가하는 중요한 지표로 사용됩니다. 또한, 재료의 설계와 제조 과정에서 파단을 예측하고 방지하기 위해 반드시 고려되어야 하는 요소입니다.