Journal of Korean Society of Steel Construction (한국강구조학회 논문집)

Korean Society of Steel Construction (한국강구조학회)
권호 표지

Fatigue Crack Growth Behavior of a Magnesium-Based Composite

마그네슘 금속복합재의 피로균열거동해석

  • 김두환 (서울산업대학교 구조공학과) ;
  • 박용걸 (서울산업대학교 구조공학과) ;
  • 김성훈 (서울산업대학교 구조공학과) ;
  • 한석규 (서울산업대학교 구조공학과)
  • Received : 1997.07.24
  • Published : 1997.12.30
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Abstract

The effects of heat treatment and fiber orientation on tensile strength and fatigue behavior were studied in a continuously reinforced. magnesium-based composite Following an earlier TEM investigation, specimens were thermally aged to modified the interfacial zone between the alumina fibers and the magnesium alloy matrix. From the tensile experimental results, the ultimate tensile strength of the aged specimens were lower than that of the as-fabricated due to weak fiber-matrix interfacial strength with chemical reaction during the thermal processing. The fatigue crack growth experiments were conducted with specimens having the fiber orientation normal to the crack growth direction (longitudinal) and also specimens with the fibers oriented parallel to the crack growth direction(transverse). A comparison of the fatigue crack growth behavior indicates that aged longitudinal specimens are more resistant to fatigue crack growth the as-fabricated longitudinal specimens. Conversely, as-fabricated transverse specimens are more resistant to fatigue crack growth than aged transverse specimens.

마그네슘 금속 복합재의 열처리 및 섬유 강화재 방향에 따른 효과를 파악하기 위하여 인장강도 및 피로해석이 연구되었다. TEM 관측에 따라 시편은 섬유 강화재와 마그네슘 복합기지 사이의 시효 열처리된 변형된 계면이다. 인장실험 결과로부터 시효 처리된 시편의 극한 인장강도는 주조상태의 시편보다 시효 처리시 화학반응에 의한 섬유 강화재-기지간의 접합강도 약화로 감소하였다. 피로균열 거동실험은 균열거동 방향이 섬유 강화재 방향과 수직인 시편과 균열거동 방향이 섬유 강화재 방향과 평행한 시편을 실험하였다. 피로균열 거동해석을 비교해보면 섬유 강화재와 하중방향이 수직인 시효처리된 시편의 경우가 주조상태의 시편보다 피로균열 거동에 더 크게 저항하였다. 반대로 섬유 강화재 방향에 평행한 주조상태의 시편은 섬유 강화재 방향에 평행한 시효처리된 시편보다 피로 균열거동에 더 크게 저항함을 알 수 있었다.

Keywords

Acknowledgement

Supported by : 서울산업대학교

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