제조·이공계 전공 · 심화
파손된 축을 회수했습니다. 파단면만 보고 피로 파괴인지 과하중에 의한 일회성 파괴인지 어떻게 판별하시겠습니까?
힌트 · 파단면 거시적 특징(비치마크, 최종파단부, 넥킹, 전단립)과 변형량 유무를 대비해 설명하세요.
비치마크(조개무늬)기점(origin)최종 파단부넥킹/전단립딤플 vs 취성파면
모범답안
파단면의 거시 형태와 소성변형 흔적을 먼저 봅니다. 피로 파괴는 표면 응력집중부에서 시작된 기점과 그 주위로 퍼지는 매끈한 비치마크 영역, 그리고 마지막에 거칠게 찢어진 최종 파단부가 함께 나타나며 전체적인 넥킹은 거의 없습니다. 반면 과하중 파괴는 단면 전체에 소성변형과 넥킹, 전단립이 관찰되고 연성재라면 미세하게 딤플 파면이 보입니다. 이후 하중 이력과 사용 응력을 재계산해 S-N 선도상 예상 수명과 비교하고, 재질 성분과 경도, 가공 흠, 부식 흔적을 확인해 근본 원인까지 확정합니다.
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