소성 (물리학)

빚음성[1](plasticity, 소성) 또는 가소성[2](유연성)은 힘을 가하여 변형시킬 때, 영구 변형을 일으키는 물질의 특성을 가리킨다. 연성전성이 있다. 점토를 손으로 만지면 그 모양이 변하여, 손을 치워도 변형된 채로 남는다. 이러한 성질이 가소성이다. 하중을 완전히 제거한 후에도 남아 있는 변형을 영구 변형 또는 잔류 변형이라 한다. 이 특성은 가공 용이성을 의미하므로, 금속 가공에서 중요하게 쓰인다. 또한 이 특성을 결정학적으로 설명하는 데 성공한 것이 Orowan에 의한 전위론이다. 또한 탄성체의 소성이란 탄성한계를 넘어선 용수철 등의 탄성체가 갖는 고유한 성질이다.

Stress–strain curve showing typical yield behavior for nonferrous alloys (stress, shown as a function of strain):
A stress–strain curve typical of structural steel:
  1. Apparent stress (F/A0)
  2. Actual stress (F/A)

기여 속성

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물리적 기전

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금속에서

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슬립 시스템

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가역적 가소성

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층밀림대

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결정 내에 다른 결함이 있으면 전위가 얽히거나 그렇지 않으면 미끄러지는 것을 방해할 수 있다. 이런 경우 가소성은 재료의 특정 영역에 국한된다. 결정의 경우 이러한 국한된 가소성 영역을 층밀림대(shear band, 전단대)라고 한다.

미세 가소성

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비정질 재료

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균열

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균열(crazing, 잔금)

세포 재료

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토양 및 모래

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바위 및 콘크리트

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결정질 재료의 시간 독립적인 항복 및 빚음성 흐름

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[3]

단결정과 다결정 모두에서 시간에 독립적인 빚음성 흐름[4](plastic flow, 소성 흐름, 플라스틱 흐름,[5] 소성 유동)은 임계/최대 분해 층밀림 변형력(τCRSS)으로 정의되며, 이는 단일 슬립 시스템의 평행한 슬립 평면을 따라 전위 이동을 시작하여 결정질 재료에서 탄성에서 소성 변형 거동으로의 전환을 정의한다.

단결정의 시간 독립적 항복과 빚음성 흐름

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온도, 변형률 속도 및 점 결함에 대한 임계 분해 층밀림 변형력 의존성

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항복 후 시간 독립적 빚음성 흐름 단계

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다결정의 시간 독립적 항복과 빚음성 흐름

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다결정의 결정립계 제약

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다결정의 결정립계 제약의 의미

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수학적 설명

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수율 기준

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같이 보기

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각주

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  1. 한국물리학회 물리학용어집 https://www.kps.or.kr/content/voca/search.php?et=en&find_kw=plasticity
  2. 대한화학회 화학술어집 https://new.kcsnet.or.kr/?act=&vid=&mid=cheminfo&wordfield=eng&word=plasticity
  3. Courtney, Thomas (2005). 《Mechanical Behavior of Materials》 Seco판. Long Grove, Illinois: Waveland Press, Inc. ISBN 978-1-57766-425-3. 
  4. 한국물리학회 물리학용어집 https://www.kps.or.kr/content/voca/search.php?et=en&find_kw=plastic+flow
  5. 대한화학회 화학술어집 https://new.kcsnet.or.kr/?act=&vid=&mid=cheminfo&wordfield=eng&word=plastic+flow