슬립 밴드

물리화학적 작용 메커니즘

교번 하중을 받으면 금속 결정립 내의 전위가 특정 슬립면을 따라 앞뒤로 움직인다. 이 전위가 표면으로 나오면 현미경적으로 작은 단차가 생기는데, 이를 압출과 침입이라고 한다. 하중이 바뀔 때마다 이 단차는 성장한다. 이들은 노치처럼 작용하여 국부 응력을 크게 높인다.

야금학적 관련성 및 용접 시 위험

용접부에는 종종 잔류응력과 비드 경계의 날카로운 전이부가 있다. 그곳에서는 사용 하중을 받으면 슬립 밴드가 우선적으로 형성된다. 슬립 밴드는 빠르게 미세 균열이 되고, 그로부터 피로 균열이 된다. 특히 단단한 마르텐사이트 조직에서 치명적이다. 이들은 소성 변형으로 슬립 밴드를 완화할 수 없다. 용접 비드 표면의 거칠기가 너무 높은 것도 슬립 밴드 형성을 촉진한다.

현장 실무 및 조치 지침

용접부의 모든 노치를 줄여라. 비드 전이부를 매끄럽게 연삭하라 (거칠기 Rz < 20 µm). 쇼트 피닝이나 니들 피닝은 표면층에 압축 잔류응력을 생성하여 슬립 밴드 형성을 크게 지연시킨다. 냉각 시간 t8/5을 관리하라: 비합금강에서는 t8/5을 10에서 25초 사이로 유지하여 마르텐사이트를 방지하라. 이미 슬립 밴드가 존재하는 경우에는 용접부를 완전히 연삭 제거하고 재평가하는 수밖에 없다.