금오공대 A+ 재료시험 결과보고서

문서 내 토픽

1. 인장시험

인장시험은 시험편에 인장력을 가해 파괴가 일어날 때까지 잡아당기는 시험으로, 응력과 변형률의 관계를 알아보고 여러 가지 기계적 성질을 조사하는 시험이다. 실험을 통해 인장응력, 변형률, 탄성계수, 포아송비, 응력-변형률 선도, 탄성한도, 항복강도, 신장 인장강도, 항복점 등 여러 가지 기계적 성질을 측정하고 KS 규격과의 차이를 알아본다.
2. 경도시험

경도시험은 재료를 파괴하지 않고도 재료의 강도를 간단히 측정할 수 있는 실용적인 재료시험법이다. 경도는 재료의 탄성적 및 소성적 저항치를 나타내며, 재료의 강도와 밀접한 관계가 있다. 경도시험은 인장시험과 더불어 기계적 시험법 중에서 가장 널리 사용되는 것으로 주로 금속재료에서 많이 사용된다.
3. 충격시험

충격 시험의 목적은 물질이 갑자기 어떤 충격을 받았을 때 그 물질이 그 충격에너지를 얼마나 잘 흡수할 수 있는가를 알아보는 것이다. 철의 경우 탄소를 추가하여 강도를 높일 수 있지만 너무 많은 탄소가 추가될 경우 오히려 유리처럼 잘 깨질 수 있다. 이에 Alloy Steel의 경우 단순히 강한 특성과 잘 깨지지 않는 특성이 함께 요구되고 이 특성을 측정하는 것이 충격 시험이다.
4. 탄성계수

탄성계수는 응력(Stress)과 변형률(Strain)이 초기 영역에서 선형적이며 비례적임을 나타내는 비례 정수이다. 비례 한도 내에서는 응력과 변형은 정비례하고, 그 때의 비례 정수를 말한다. 비례 한도를 지나면 응력(Stress)과 변형률(Strain)의 비례성이 사라지는데, 이 구간의 직선의 기울기를 탄성계수(Modulus of Elasticity)라고 한다.
5. 항복강도

항복강도는 물체에 힘을 가하여 양쪽에서 당길 때 물체의 길이가 늘어나는데, 어느 정도 힘까지는 힘을 놓으면 원래 크기로 돌아가지만 일정 크기의 힘 이상으로 당긴 후 힘을 놓으면 원래 상태로 돌아가지 못하고 더 길어지는 최대 힘을 말한다.
6. 파단강도

파단강도는 재료가 파단 될 때의 하중을 판단 전 면적으로 나눈 값으로, 재료시험에서 시험편이 파괴되기까지 나타나는 공칭응력의 최댓값을 가리키는 재료의 강도를 나타내는 특성값이다.
7. 연신율

연신율은 길이 L0의 가늘고 긴 물체가 변형해서 길이 L이 되었을 때 신장을 %로 표시한 것이다. (L-L0)×100/L0 늘어난 길이에서 늘어나기 전의 길이를 빼준 값에 늘어나기 전의 길이로 나눠서 100을 곱하여 퍼센트 단위로 표현한다.
8. 0.2% offset

0.2% offset은 Strain 0점에서 선형으로 증가하는 직선부분을 그대로 인장 전 L의 길이에 0.2% 위치로 옮겨 0.2% 내력으로 정의한 것으로, 항복점과 거의 같은 의미로 볼 수 있다.
9. 가공경화

가공경화는 금속을 가공·변형시켜 금속의 경도를 증가시키는 방법이다. 물체에 소성변형을 주면, 변형 정도가 늘어남에 따라 변형에 대한 저항이 증대하여 변형되지 않은 재료보다 단단해지는 성질을 말한다. 가공 경화된 금속은 단단하고 강해지지만, 외부의 저항에는 약해진다.
10. 진응력, 공칭응력, 진변형률, 공칭변형률

진응력은 시험편에 어떤 인장하중을 가했을 때 그 하중을 그때의 시험편 평행부의 단면적으로 나눈 값이며, 공칭응력은 부재(시험편)에 작용하는 축방향 인장력을 그 방향과 직교하는 단면적으로 나누어 얻어지는 응력이다. 진변형률은 실제 변형률로, 길이가 변하는 정도가 크다면 진변형률을 사용해야 하며, 공칭변형률은 늘어난 길이/재료의 처음 길이로 정의된다.

Easy AI와 토픽 톺아보기

1. 인장시험

인장시험은 재료의 기계적 성질을 평가하는 가장 기본적이고 중요한 실험 방법입니다. 이 시험을 통해 재료의 항복강도, 인장강도, 연신율 등의 정보를 얻을 수 있으며, 이는 재료의 강도, 연성, 경도 등 다양한 특성을 파악하는 데 활용됩니다. 인장시험은 단순하지만 재료의 기계적 거동을 이해하는 데 필수적이며, 재료 선택, 설계, 제조 등 다양한 분야에서 중요한 역할을 합니다.
2. 경도시험

경도시험은 재료의 표면 경도를 측정하는 방법으로, 재료의 내마모성, 내스크래치성 등을 평가하는 데 활용됩니다. 경도 측정은 간단하고 신속하게 수행할 수 있어 품질관리, 공정관리 등에 널리 사용됩니다. 또한 경도 값은 재료의 강도, 연성 등 다른 기계적 성질과 상관관계가 있어 간접적인 평가에도 활용할 수 있습니다. 경도시험은 재료의 표면 특성을 파악하는 데 매우 유용한 방법이라고 할 수 있습니다.
3. 충격시험

충격시험은 재료의 충격 흡수 능력을 평가하는 시험으로, 재료의 취성 정도를 파악할 수 있습니다. 이 시험을 통해 재료의 충격 인성, 즉 파괴에 필요한 에너지를 측정할 수 있으며, 이는 재료의 안전성 및 신뢰성 평가에 중요한 정보를 제공합니다. 특히 저온 환경에서의 충격 특성은 재료 선택에 매우 중요한 요소가 됩니다. 충격시험은 재료의 취성-연성 특성을 이해하는 데 필수적인 실험 방법이라고 할 수 있습니다.
4. 탄성계수

탄성계수는 재료의 강성을 나타내는 지표로, 재료가 탄성 변형을 할 때의 응력-변형률 관계를 나타냅니다. 탄성계수가 높을수록 재료가 강성이 크다는 것을 의미하며, 이는 구조물의 강도 및 강성 설계에 중요한 요소가 됩니다. 또한 탄성계수는 재료의 결정구조, 결함, 열처리 등에 따라 달라지므로 재료 특성 평가에도 활용됩니다. 따라서 탄성계수는 재료의 기계적 성질을 이해하고 설계에 적용하는 데 필수적인 물성이라고 할 수 있습니다.
5. 항복강도

항복강도는 재료가 탄성 변형에서 소성 변형으로 전이되는 응력 수준을 나타내는 지표입니다. 항복강도는 재료의 강도 특성을 나타내는 중요한 지표로, 구조물의 설계 및 안전성 평가에 활용됩니다. 항복강도가 높을수록 재료가 소성 변형에 저항하는 능력이 크다는 것을 의미하며, 이는 구조물의 안전성 및 내구성 향상에 기여합니다. 따라서 항복강도는 재료 선택, 설계, 제조 등 다양한 분야에서 중요한 고려 사항이 됩니다.
6. 파단강도

파단강도는 재료가 파괴되기 직전의 최대 응력 수준을 나타내는 지표입니다. 파단강도는 재료의 최대 하중 지지 능력을 나타내며, 구조물의 안전성 및 신뢰성 평가에 중요한 정보를 제공합니다. 파단강도가 높을수록 재료가 큰 하중을 견딜 수 있다는 것을 의미하며, 이는 구조물의 안전성 향상에 기여합니다. 또한 파단강도는 재료의 연성 정도를 간접적으로 나타내므로, 재료 선택 및 설계 시 고려해야 할 중요한 특성이라고 할 수 있습니다.
7. 연신율

연신율은 재료의 연성을 나타내는 지표로, 재료가 파괴되기 전까지 늘어날 수 있는 최대 변형률을 의미합니다. 연신율이 높을수록 재료가 소성 변형에 잘 견딜 수 있다는 것을 의미하며, 이는 재료의 성형성 및 내충격성 향상에 기여합니다. 연신율은 재료의 안전성, 내구성, 신뢰성 등을 평가하는 데 중요한 지표가 되며, 특히 구조물의 파괴 모드 및 파괴 메커니즘 분석에 활용됩니다. 따라서 연신율은 재료 선택 및 설계 시 고려해야 할 필수적인 특성이라고 할 수 있습니다.
8. 0.2% offset

0.2% offset 항복강도는 재료의 항복점이 명확하지 않을 때 사용되는 대체 항복강도 개념입니다. 이 방법은 응력-변형률 곡선에서 0.2%의 영구 변형이 발생하는 응력 수준을 항복강도로 정의합니다. 0.2% offset 항복강도는 재료의 소성 변형 개시 시점을 나타내므로, 구조물의 설계 및 안전성 평가에 중요한 정보를 제공합니다. 또한 이 개념은 재료의 항복 거동을 정량화할 수 있어 재료 특성 평가에도 널리 활용됩니다. 따라서 0.2% offset 항복강도는 재료 공학 분야에서 매우 중요한 지표라고 할 수 있습니다.
9. 가공경화

가공경화는 재료에 소성 변형을 가하면 재료의 강도가 증가하는 현상을 말합니다. 이는 소성 변형 과정에서 전위의 생성 및 이동이 증가하여 재료의 강도가 향상되기 때문입니다. 가공경화는 재료의 강도 및 내마모성 향상에 활용되며, 특히 금속 성형 공정에서 중요한 역할을 합니다. 또한 가공경화 정도는 재료의 미세구조 및 결함 상태를 반영하므로, 재료 특성 평가에도 활용됩니다. 따라서 가공경화는 재료 공학 분야에서 매우 중요한 개념이라고 할 수 있습니다.
10. 진응력, 공칭응력, 진변형률, 공칭변형률

진응력, 공칭응력, 진변형률, 공칭변형률은 재료의 응력-변형률 관계를 나타내는 중요한 개념입니다. 진응력과 진변형률은 실제 재료의 변형 상태를 반영하는 반면, 공칭응력과 공칭변형률은 단순화된 계산 방식을 사용합니다. 이러한 개념들은 재료의 기계적 거동을 이해하고 분석하는 데 필수적이며, 특히 대변형 영역에서의 재료 특성 평가에 활용됩니다. 또한 이들 개념은 유한요소해석 등 재료 모델링 및 시뮬레이션에서 중요한 입력 변수가 됩니다. 따라서 진응력, 공칭응력, 진변형률, 공칭변형률은 재료 공학 분야에서 매우 중요한 기본 개념이라고 할 수 있습니다.