인장 실험 보고서

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목차

Ⅰ. 실험목적
Ⅱ. 실험이론
Ⅲ. 실험준비물
Ⅳ. 실험방법
Ⅴ. 실험결과 및 고찰
Ⅵ . 실험결론
Ⅶ . 참고문헌

본문내용

Ⅰ. 실험목적

탄소강의 성질을 측정하기 위해 인장 시험법에 대해 이론을 학습하고 작동법을 익힌 후, 인장 시험기를 통해 준비된 시편이 파단되는 것을 관찰하고 연신율, 단면수축률, 인장강도, 가공경화지수 등을 알아본다. 또한 SEM을 이용하여 파단된 시편의 표면 사진을 통해 중탄소강과 저탄소강의 비교하고 기계적 성질 등의 측정 결과를 해석한다.

Ⅱ. 실험이론
● 응력-변형률 선도

- 후크의 법칙 (Hooke's law) : 재료의 탄성한도 내에서 힘과 신연사이에 선형 변형관계가 성립되며 다음 식을 표시할 수 있다.
(응력 = 탄성계수 X 변형률)

-탄성계수 : 변형의 초기에는 응력과 변형률의 비가 비례한도 내에서는 일정하다. 이 일정한 관계를 후크의 법칙(Hook's law)이라 하고 응력과 변형률 관계를 으로 표시된다. 여기에서 E값을 탄성계수라 하며 응력-변형률 선도에서 비례한도 이내의 직선부분의 기울기를 의미한다.

- OA구간 : 이 구간은 선형으로 되어있고 비례하는 직선이다. 즉, 탄성변형구간이 라고 할 수 있는데, 하중을 제거하면 원래 상태로 돌아간다. 하지만 A 점을 넘어가면 비례성을 가지지 않는다. 따라서 A점은 비례한도를 나타낸다.
응력과 변형률이 초기에 비례적이라는 것을 나타냄

- B점 : 탄성한도를 나타내며 항복점이기도 하다.
항복강도
*항복점 :응력-변형 곡선에서 하중의 증가가 없어도 신장률이 증가되기 시작하는 점이다.
*항복점 결정방법 (오프셋 방법) : 0.2%의 영구변형이 생기는 응력을 항복점으로 규정하고, 0.2%의 변형률이 생기는 점에서 곡선의 직선부에 평행선을 긋고 곡선과의 교점을 구하여 이것을 항복점으로 택한다.

- BC구간 : 항복구간이다. 비례한도 이상으로 하중이 증가하면 변형률은 응력의 증 가량에 비해 빨리 증가한다. 즉 기울기가 작아진다.
재료가 완전 소성 상태로 되며 이는 하중의 증가가 없어도 변형이 일어남을 의미

- CD구간 : 변형경화구간이다. 재료의 결정구조가 변화하여 저항력이 증가하게 된 다.

- D점 : 극한응력이라고 한다. 이 점이 지나면 시험편의 일부가 수축하게 되고 하 중이 감소하면서 파단이 일어난다.
인장강도

- DE구간 : 네킹구간이다. 극한응력을 넘어서면 네킹현상이 발생하게 되고 단면적 의 감소가 크게 나타난다. (네킹현상 : 시편의 가운데 부분이 단면적이 수축하는 현상, 육안으로 관찰 가능)

참고 자료

재료 과학과 공학 (William D. Callister, Jr. , David G. Rethwisch)
금속 조직학 (김문일 저 / 보문당)
재료 시험 입문 (윤한기 외 3명)
KS B 0801 : 2007 금속 인장 시험편
KS B 0802 : 2007 금속 인장 시험 방법