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과학

인장 강도

인장 강도과학
영문명
Tensile strength
대표 기호
Rm
대표 단위
MPa
기준 면적
시험 전 초기 단면적
인장 강도는 인장 시험에서 정해진 최대 인장력을 초기 단면적으로 나누어 평가하는 강도 특성이다. Rm으로 나타내며, 어떤 최대 힘을 사용할지는 재료와 시험 방법의 정의를 따른다.

힘을 면적으로 나눈다

시료가 견딘 힘 자체와 재료의 강도는 구별한다. 두꺼운 시료는 같은 재료라도 더 큰 힘을 견딜 수 있다. 초기 단면적으로 나누어 응력으로 나타내면 이러한 크기 차이를 고려할 수 있다.

단위를 맞추는 예

초기 단면적이 8 mm²인 시료의 평가 대상 최대 인장력이 3200 N이라면 인장 강도는 400 N/mm²다. 1 N/mm²는 1 MPa이므로 400 MPa로 쓸 수 있다. 면적을 힘으로 나누면 차원이 뒤집히므로 계산 순서를 확인한다.

파단 순간과 항상 같지는 않다

연성 재료는 최대 힘에 도달한 뒤에도 더 변형되다가 끊어질 수 있다. 이때 파단 순간의 힘은 앞서 기록한 최대 힘보다 작을 수 있다. 따라서 최대 인장 강도와 파단 때의 응력을 자동으로 같은 값으로 취급하지 않는다.

항복과도 구별한다

영구 변형이 본격적으로 나타나는 조건과 최대 힘의 조건은 서로 다를 수 있다. 재료를 선택할 때 인장 강도만으로 영구 변형의 시작까지 설명하지 않는다. 항복 특성이나 파단 후 늘어남 등 필요한 값을 함께 살펴야 한다.

관련 문서

인장 시험 / 응력 / 힘 / 금속 / 변형률 / 탄성