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+추가: ## 개요
+추가: 결정질 재료의 파괴 역학에서 입계 파괴(intergranular fracture)는 균열이 결정립 내부를 관통하지 않고 결정립 경계(grain boundary)를 따라 전파되는 현상을 말한다. 결정립 경계를 벽돌 사이의 모르타르에 비유하면, 벽돌(결정립) 자체가 부서지는 입내 파괴(transgranular fracture)와 달리 모르타르(결정립 경계)만 갈라지며 벽돌들이 서로 분리되는 형태다. 이러한 파괴 모드는 결정립 경계가 여러 요인에 의해 약화되었을 때 발생하며, 재료의 연성 상실(취성화)과 밀접한 관련이 있다. 강 합금, 구리 합금, 알루미늄 합금, 세라믹스 등 다양한 재료에서 관찰된다.[2]
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+추가: ## 역사·유래
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+추가: 파괴 역학 분야에서 입계 파괴 개념은 결정립 경계의 취약성이 재료 거시적 파단에 미치는 영향을 설명하기 위해 정립되었다. 그리피스 이론(Griffith theory)으로 예측되는 에너지보다 입계 균열 전파 시 방출 에너지가 더 크다는 사실이 밝혀지면서, 추가 에너지 항이 결정립 경계 메커니즘에서 기인함을 시사하였다. 담금질 균열(quench cracking)처럼 열처리 공정 중 발생하는 균열이 거의 항상 입계 과정을 거친다는 점도 초기에 주목받았다.[2]
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+추가: ## 작동 방식과 유형
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+추가: ### 기본 메커니즘
+추가: 입계 파괴를 유도하는 미시적 메커니즘은 다양하다. 주요 과정은 다음과 같다.[2]
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+추가: * **결정립 경계 상의 개재물 또는 제2상 입자에서의 미세공동 핵생성 및 합병**
+추가: * **고온 응력 파단 조건과 연관된 결정립 경계 균열 및 공동 형성**
+추가: * **결정립 경계에 편석된 불순물 원소, 기체 수소, 액체 금속 등 공격적 분위기에 의한 인접 결정립 간 탈착(decohesion)**
+추가: * **결정립 경계를 따른 화학적 용해와 연관된 응력 부식 균열(stress corrosion cracking) 과정**
+추가: * **순환 하중(cyclic loading) 조건**
+추가: * **인접 결정립 간 소성 변형을 수용할 독립적인 미끄럼계(slip system) 수가 부족한 경우(입간 파괴 또는 결정립 경계 분리라고도 함)**
+추가: * **결정립 내부보다 결정립 경계를 따른 더 빠른 확산**
+추가: * **결정립 경계에서의 석출물 핵생성 및 성장이 더 빠른 현상**
+추가: * **담금질 균열: 담금질 공정 후 발생하는 균열 성장으로, 약화된 결정립 경계와 큰 결정립 크기, 담금질 온도 기울기, 변태 시 체적 팽창 등에 의해 촉진됨**
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+추가: ### 유형 분류
+추가: 입계 파괴는 파괴면 형태와 발생 기구에 따라 크게 세 가지로 나뉜다.[2]
+추가:
+추가: #### 딤플 입계 파괴 (Dimpled intergranular fracture)
+추가: 크리프 공동화(creep cavitation)나 결정립 경계 석출물에서의 공동 핵생성 결과로 결정립 경계에서 미세공동 합병이 일어나는 경우다. 파괴면에는 딤플(dimple)이 관찰되며, 일반적으로 거시적 연성이 낮다. 고배율(1000~5000×)에서 결정립 면에 딤플 위상이 나타난다. 결정립 경계에 흡착된 불순물은 딤플 입계 파괴를 촉진한다.
+추가:
+추가: #### 취성 입계 파괴 (Intergranular brittle fracture)
+추가: 결정립 표면에 미세공동 합병을 나타내는 딤플이 없는 경우다. 소성 항복 전 파단이 일어나므로 취성으로 분류된다. 원인으로는 결정립 경계의 취성 제2상 입자, 불순물·원자 편석, 환경 보조 취성화 등이 있다.
+추가:
+추가: #### 피로 입계 파괴 (Intergranular fatigue fracture)
+추가: 순환 하중(피로)에 의해 입계 파괴가 발생하는 경우다. 부적절한 재료 공정이나 결정립이 심각하게 약화되는 가혹한 환경 조건과 연관되는 경우가 많다. 고온 응력(크리프), 결정립 경계 석출물, 결정립 경계 편석을 유발하는 열처리, 환경 보조 결정립 경계 약화 등이 원인이 된다.
+추가:
+추가: ### 용질 및 불순물의 역할
+추가: 상온에서 입계 파괴는 결정립 경계에 편석된 용질 또는 불순물에 의한 결합력 변화와 흔히 연관된다. 강에서는 황(S), 인(P), 비소(As), 안티모니(Sb)가, 알루미늄 합금에서는 납(Pb)이, 다수 구조 합금에서는 수소(H)가 대표적이다. 불순물 농도가 높을수록, 특히 수소 취성(hydrogen embrittlement) 경우 입계 파괴 가능성이 커진다. 수소 같은 용질은 변형 유도 공공(strain-induced vacancy)을 안정화하고 밀도를 높여 결정립 경계에서 미세균열과 미세공동을 생성한다는 가설이 있다.[2]
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+추가: ### 결정립 경계 배향의 영향
+추가: 입계 균열 경로는 두 결정립 간 공통 경계의 상대적 배향에 의존한다. 일반적으로 가장 높은 각도의 결정립 경계를 따라 전파된다. 한 연구에 따르면 미스오리엔테이션(misorientation) 20° 이하 경계에서는 경계 유형과 무관하게 균열이 나타나지 않았으며, 더 큰 각도에서는 균열 발생, 미발생, 혼재 영역이 넓게 나타났다. 이는 결정립 경계 균열 정도, 즉 입계 파괴가 경계 기공도(porosity) 또는 원자 미스핏(misfit) 양에 크게 좌우됨을 시사한다.[2]
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+추가: ## 사례
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+추가: 자료에 명시된 적용 재료군은 다음과 같다.[2]
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+추가: * 강 합금 (steel alloys)
+추가: * 구리 합금 (copper alloys)
+추가: * 알루미늄 합금 (aluminum alloys)
+추가: * 세라믹스 (ceramics)
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+추가: 금속의 경우 다중 격자 배향을 가지며, 한 격자가 끝나고 다른 격자가 시작되는 지점에서 균열 방향이 바뀌어 새로운 결정립을 따라간다. 이로 인해 결정립의 직선 모서리와 반짝이는 표면이 나타나는 비교적 들쭉날쭉한 파괴면이 된다. 세라믹스에서는 입계 파괴가 결정립 경계를 따라 전파되어 결정립이 쉽게 식별되는 매끄러운 울퉁불퉁한 표면을 만든다.[2]
+추가:
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