건설기계기술사_크리프(creep) 현상

1. 크리프 현상의 개념

    고온에서 장기간 정하중을 가하면 항복응력보다 낮을지라도 응력과

    변형이 시간과 더불어 점차 증가하여 결국 파단되는데 이를 크리프

    현상이라 한다.

    (* Creep : 살금살금 움직이다)

2. 크리프 곡선

    특정온도에서 인장하중을 가하여 시간에 따라 변형률을 기록한 그래프

    를 의미한다. 1차 크리프는 초기변형 이후 탄성 및 소성변형이 발생하는

    구간이고, 2차 크리프는 시간증가에 따라 변형률이 일정한 구간이다.

    3차 크리프는 변형속도가 가속되다가 파단하는 구간이다.

3. 크리프 파단

    크리프 시험을 통해 파단되는 현상을 의미하며 이 결과는 재료마다

    상이하므로 특정 조건에서의 재료의 고유 특성이 된다.

4. 크리프 한도

    크리프 현상에 의해 일시적으로 증가해도, 일정 한계의 응력 이하에서는

    변형이 더 이상 증가하지 않는데 이 때 응력의 최대값을 크리프 한도라고

    한다.

5. 크리프 현상 적용 사례

    고온에서 작동하는 기계요소 설계시 크리프 현상을 고려하며 용접시

    '응력제거 소둔법'(크리프 현상) 열처리로 잔류응력을 제거하여 재료

    강도를 높이는 원리가 된다.

 

[참고사항 - 잔류응력 제거방법]

1) 응력제거 소둔법 : 열을 이용한 잔류응력 제거 방법으로서 섭씨550~650도

    에서 1~2시간 유지하면 크리프 현상에 의한 소성변형으로 잔류응력 손실

     * 소둔(燒鈍) : 불사를 소 + 둔할둔(무디다) - 재료를 가열, 냉각하여 굳기

       따위의 기계적 성질을 변화시키는 일

2) 저온응력 경감법 : 가스토치로 가스화염(150~220℃)로 가열 후 곧바로 수냉

    하여 인장응력 완화

3) 노내응력 제거법 : 650±25℃ 에서 1시간 유지