영률, 인장강도, 항복강도의 차이는 뭘까?
예전 포스팅에서 영률에 대해 글을 쓴 적이 있었다. Young's modulus(영률)은 Elastic modulus(탄성계수로)로도 불리며, 재료 고유의 탄성 성질을 나타내는 특성을 말한다.
영률에 관한 포스팅은 아래 링크 참조
- 2020.12.24 - [과학과 공학 이야기/고분자] - Young's Modulus 영률, 탄성계수의 의미
- 2020.12.22 - [과학과 공학 이야기/고분자] - 고분자의 물성들
Young's Modulus 영률, 탄성계수(elastic modulus)의 의미
Young's Modulus는 '영률' or '탄성계수'로서 Elastic modulus로 불리기도 한다. '탄성계수'라는 말처럼 재료 고유의 '강성;stiffness'를 나타내는 탄성 성질을 뜻하며, 탄성을 측정하는데 공통적으로 쓰인다.
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고분자의 물성들
내가 보려고 정리한 고분자의 물성을 파악할 때 보는 항목들이다. 몇 가지는 고분자 외에 일반적인 재료에서도 기본적으로 파악하는 물성들이다. PVT와 점탄성, 영률은 보다 자세하게 정리할 예
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'영률(Young's modulus)'란?
이전 포스팅에서 설명했듯이, 응력(stress)을 가하면 내부에서 변형률(strain)이 점점 커진다.
그러면 물체가 복원이 가능한 영역인 '탄성 영역(elastic region)'을 지나, 복원이 불가능하여 변형이 일어나는 '소성 영역(plastic region)'을 지나다가 결국 물체가 끊어진다.(파단)
마치 우리가 고무를 끊임없이 잡아당긴다고 생각해 보자. 초반엔 다시 원래 상태로 돌아오지만, 점점 당길수록 늘어난다. 그러다가 결국엔 끊어진다. 물체도 이 과정을 거쳐서 파단이 되는 것.
이때 탄성 영역의 기울기가 영률이다.
이때 헷갈리는 것이 영률과 인장강도, 항복강도의 차이점이다.
▲ '영률'은 '탄성 영역의 기울기'를 의미한다. 기울기가 클수록 영률이 크고, 응력을 가해도 변형률이 적다.
▲ 탄성 영역을 지나 물체가 변하는 소성 영역으로 넘어간다고 했다. 이때 원래 상태로 돌아갈 수 있는, 즉, 탄성 영역에서의 최대 힘을 '항복 강도(Yield strength)'라고 부른다.
*소성 영역으로 넘어갈 때의 포인트를 항복점이라고 하며, 이때 가해진 응력의 크기가 '항복 응력 (Yield stress)'이다. 그리고 항복응력을 단면적으로 나눈 값이 항복 강도이다.]
▲ '인장 강도(Tensile strength)'는 파단되기 직전에 가해지는 stress 중 가장 큰 stress를 의미한다. [인장 응력(Tensile stress)을 단면적으로 나눈 값]
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