저탄소강의 항복점 현상과 변형시효

소개글

재료설계 및 평가실험에서 A+받은 자료입니다.

목차

1. 실험목적
2. 이론적 배경
3. 실험 방법
4. 실험결과
5. 고찰
※ 참고문헌

본문내용

1. 실험목적
탄소강(SM15C)의 인장시험을 통하여 인장시험의 원리를 이해하고, 불순물원자(탄소나 질
소)에 의한 항복점현상과 변형시효를 관찰하고 분석한다.
2. 이론적 배경
1) 인장 실험
재료의 기계적 거동이란 외부하중에 대한 재료의 반응정도를 나타낸다. 특히, 외부의 힘과 이에 따른 재료의 변형사이의 관계를 나타낸다. 이 기계적 변형에 관련되는 성질을 재료의 기계적 성질 또는 역학적 성질이라고 한다. 기본적인 기계적인 성질에는 최대강도(Maximum Strength), 변형률(Strain), 탄성계수(Elastic Modules), 포아송비(Poison Ratio), 경도(Hardness), 인성(Toughness), 연성(Ductility), 피로강도(Fatigue Strength), 크리프(Creep), 강성도(Stiffness), 파괴인성(Fracture Toughness)등이 있다. 이와 같은 성질에 대한 외력으로 인장(Tension), 압축(Compression), 전단(Shear), 굽힘(Bending), 비틀림(Torsion) 등이 있다.
2) 항복점 현상
항복점을 갖고 있는 저탄소강과 같은 금속의 응력-변형률 곡선은 탄성 변형에서 소성변형으로의 천이가 그림에서 보는 것처럼 불연속적이며, 천이 구역은 국부적으로 불균일하다. 다시 말하면, 탄성변형과 더불어 하중이 직선적으로 증가하다가 갑자기 떨어져 대략 일정한 하중에서 작은 하중 변동이 일어나다가 다시 증가한다. 갑자기 떨어지는 시점에서의 하중을 상부 항복점(upper yield point)이라 하고, 떨어져서 거의 일정하게 유지되
는 하중을 하부 항복점(lower yield point)이라 한다.
3) 변형시효
변형시효는 상온에서 소성 변형을 가한 후 비교적 낮은 온도에서 가열하면 강도가 증가하고 연성은 감소하는 현상인데 보통 항복점 현상과 관련되어 있다. 아래 그림에서는 저탄소강의 변형 시효에 있어서 응력-변형률 곡선을 도식적으로 나타낸 것으로서 이러한 현상을 잘 설명하고 있다. A 구역은 항복점 연신을 거쳐 점 X까지 소성 변형을 시켰
을 때 얻어진 응력-변형률 곡선을 나타낸다.

참고 자료

- 재료과학과 공학 (김용석 / 김형준 / 박인규 / 이재갑 공역)
- 금속강도학 (G.E. Dieter / 최종술 / 권숙인 / 김송희 공역)