한양대학교 기계공학부 재료 및 생산 가공 실험 파단면 분석 레포트

소개

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목차

1. 서론
2. 시험 방법
3. 시험결과
4. 고찰
5. 결론
6. 참고문헌

본문내용

서론
배경
기계구조물의 파손은 다양한 물리-화학적 조건에 의해 기인된다. 파손은 실제로 복잡한 경로를 통해 발생함에도 불구하고 명확한 현상의 이해와 분석이 진행되어야만 신뢰성 있는 설계를 달성할 수 있다. 재료 파손의 경우의 변형과 파괴 및 재료 본성의 변화로 구분할 수 있다. 파괴의 경우 재료가 2개 이상으로 시편이 갈라진 것을 의미하는데, 재료의 파괴가 왜 발생하였는지, 재료의 거동이 어떻게 진행되었는지를 알기 위해선 파단면 분석이 필요하다. 다시 말하면, 파단면 분석은 기계구조물을 설계하고 파손이 되었을 때, 더 나은 설계를 위해 나아가는 방향을 제시해주는 도구인 것이다.

목적
어떤 재료의 파괴가 발생하였을 때, 파괴원인을 알기 위해서 파단면 분석을 진행한다. 파단면 분석을 통해 파괴 원인들에 대한 정보를 얻을 수 있기 때문이다. 파단면 분석은 재료 및 제품의 파단면으로부터 파괴 원인을 추정 해석하는 학문분야 혹은 기술을 일컫는다. 파단면 분석의 방법들에는 육안관찰, 광학적 관찰, 전자현미경 관찰 등이 있으며 여러 관찰 및 분석 방법에 의해 도출된 자료들을 종합적으로 분석하여 파괴 원인을 추정한다. 파단면의 형상 및 특징들을 이용해 어디서 파괴가 발생하였는지, 파괴가 어느 방향으로 진행하였는지, 파괴원인이 무엇인지를 추정 할 수 있다.

시험 방법
이론적 해석
연성파괴
연성파괴란 소성변형을 동반한 파괴를 의미한다. 연성파괴에서는 외력을 증가시키지 않는 한 균열은 성장하지 않으며, 균일의 성장에는 커다란 소성변형에너지를 필요로 한다. 금속재료의 인장실험에서 일어나는 연성파괴는 다음의 3단계에 의해 발생한다.
1 단계 : 국부수축(necking)이 일어나서 모지와 개재물 사이에 공동(void)이 형성되는 단계
2 단계 : 공동(void)이 성장 또는 합체 하여 균열이 형성되는 단계
3 단계 : 균열이 인장축과 45°를 이루는 방향에서 표면까지 전파하여 최종파단을 가져오는 단계
아래의 그림은 연성파괴의 형성과정을 나타낸 그림이다.

참고자료

· 기계재료학
· 재료역학
· 김태원, 재료파손과 신뢰성, 기계저널 43권 6호
· 재료및생산가공실험 2