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1. 조선대 기계 과제 보고서
1.1. 750°C 응력-변형률 선도
0°C에서 재료는 대체로 취성을 보이지만, 750°C의 고온에서는 연성을 나타낸다. 그래프에 따르면 750°C의 응력-변형률 선도는 연성 금속 재료의 특성을 보이고 있다. 변형률이 증가함에 따라 응력도 비례하여 증가하는 양상을 나타내며, 항복점 이후에도 상당한 정도의 연신이 관찰된다. 응력이 최대값에 도달한 이후에는 완만한 응력 감소를 보이며, 최종적으로는 파단에 이르게 된다.
이를 통해 고온에서 이 재료의 탄성계수, 항복강도, 극한강도 등의 기계적 성질을 파악할 수 있다. 750°C에서의 탄성계수는 1086.25MPa이며, 항복강도는 590.1MPa, 극한강도는 693MPa로 나타났다. 이는 재료가 고온에서 연성이 증가하여 소성 변형이 크게 발생할 수 있음을 의미한다. 따라서 이 재료는 고온 환경에서 사용될 경우 충분한 강도와 연성을 발휘할 수 있을 것으로 예상된다.
1.2. 탄성계수, 항복강도, 극한강도 분석
750°C 실험 결과에 따르면, 탄성계수(E)는 1086.25MPa이다. 항복강도(σy)는 0.2 offset한 직선과 응력-변형률 선도가 만나는 점의 응력 값인 590.1MPa이다. 극한강도(σu)는 응력이 가장 높은 지점인 693MPa이다.
15°C 실험 결과에서는 탄성계수(E)가 1320MPa로 더 높게 나타났다. 그러나 이 온도에서는 취성 재료의 특성으로 인해 명확한 항복강도가 관찰되지 않았다. 대신 극한강도(σu)가 715MPa로 측정되었다.
두 온도 간 특성 차이를 보면, 750°C에서는 연성 재료 거동을 보이는 반면, 15°C에서는 취성 거동이 나타나는 것을 알 수 있다. 이는 온도에 따른 재료의 변형 메커니즘 차이에 기인한다. 고온에서는 금속 원자의 열적 활성화로 인해 소성 변형이 용이하지만, 저온에서는 원자 간 결합력이 강해 취성 파괴가 발생하는 것이다.
1.3. 15°C 응력-변형률 선도 비교
15°C에서 측정된 금속 재료의 응력-변형률 선도를 살펴보면, 연성 재료와는 달리 취성 재료의 특성이 나타난다. 응력이 증가함에 따라 변형률도 선형적으로 증가하다 특정 지점에서 급격히 끊어지는 양상을 보인다. 이는 항복 현상이 발생하지 않는 취성 재료의 특징이다.
그래프에 따르면, 15°C에서의 탄성계수는 1320MPa로 계산된다. 이는 750°C 조건에서 측정된...
