네킹

네킹

네킹(Necking)은 연성(延性)을 가진 금속이나 고분자(高分子) 재료 등을 축(軸) 방향으로 늘여 소성(塑性) 변형을 시키면 변형하는 부분과 변형하지 않는 부분으로 나뉘고 그 경계에 잘록함이 생기는 경우를 말한다.

개요

네킹 변형곡선

공학 또는 재료 과학에서 네킹은 상대적으로 많은 양의 변형이 재료의 작은 영역에 불균형 적으로 국한되는 인장 변형 모드이다. 국부적 단면적의 현저한 감소는 "넥"이라는 이름의 기초를 제공한다. 넥의 국부적인 변형이 크기 때문에 넥킹은 종종 금속 또는 폴리머와 같은 연성 재료와 관련된 소성변형의 한 형태인 항복과 밀접한 관련이 있다. 네킹이 시작되면 감소된 영역이 네크에 가장 큰 국소 응력을 주기 때문에 네킹 재료에서 항복하는 배타적인 위치가 된다. 네킹은 재료의 단면적이 재료 변형이 경화되는 것보다 더 큰 비율로 감소할 때 인장 변형 동안 불안정성으로 인해 발생한다.

재료가 변형됨에 따라 상단 다이어그램의 작은 연신 비율과 하단의 모든 연신 비율에서 표시된 것처럼 단면적이 감소하는 것보다 더 경화되는 한 모든 위치는 거의 동일한 양의 변형을 겪는다. 그러나 재료가 상단 다이어그램의 첫 번째 접선 지점에 표시된 것처럼 단면적 감소보다 작은 비율로 경화되기 시작하면 변형률이 가장 높은 응력 또는 가장 낮은 경도 위치에 집중된다. 국부적인 변형이 클수록 단면적의 국부적인 감소가 커지고 이는 다시 더 많은 변형의 집중을 유발하여 목의 형성을 일으키는 불안정성을 초래한다. 이 불안정성은 재료의 단면적에서 거시적으로 감소하기 때문에 기하학적 또는 외부 적이라고 한다.

변형이 진행됨에 따라 기하학적 불안정성은 재료가 파열되거나 넥이 있는 재료가 상단 다이어그램의 두 번째 접선 지점에 표시된 대로 충분히 경화될 때까지 넥에 계속 집중되어 재료의 다른 영역이 변형되도록 한다. 안정된 넥의 변형량은 재료에 부과되는 드로잉 양이 아니라 재료의 경화 특성에 의해 결정되기 때문에 자연 드로잉 비율이라고 한다. 연성 폴리머는 분자 배향이 큰 변형에서 우세한 경화 메커니즘을 제공하기 때문에 종종 안정적인 목을 나타낸다.

참고자료

• "Necking (engineering)", Wikipedia
• 〈네킹〉, 《네이버 지식백과》
• 〈네킹〉, 《세계 뉴스》

같이 보기

• 금속
• 재료

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