[신소재공학과/재료공정실험] 인장시험 사전 및 결과 보고서

소개글

"[신소재공학과/재료공정실험] 인장시험 사전 및 결과 보고서"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 목적

2. 이론
2.1. 인장시험(Tensile Test)
2.2. 응력-변형률 곡선
2.3. 공칭 & 진 응력-변형률 곡선

3. 실험 기구 및 장비
3.1. 시편
3.2. 장비

4. 실험 방법

5. 실험 결과 및 분석

6. 결론

7. 토의

8. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
인장시험을 통해서 스테인리스 316L 강 열연판과 TWIP 강 냉연판의 인장에 따른 변형을 분석한다. 실험 결과에 따라 응력-변형률 그래프를 직접 그리고, 그에 따라 탄성계수와 인장강도, 항복강도를 얻는다. 따라서 재료의 응력과 변형률 사이의 관계를 해석해본다.

2. 이론
2.1. 인장시험(Tensile Test)
인장시험은 UTM(Universal Testing Machine, 만능시험기)을 이용하여 규격에 따라 정해진 시편을 축의 방향으로 파단이 일어날 때까지 서서히 인장 하중을 가하여 하중과 변형을 측정한다. 따라서 재료의 강도에 대한 기본적인 정보를 얻어 설계의 기초 자료로 사용된다.

1축 상태의 인장 하중을 가하여 재료의 기계적 성질인 인장강도, 항복점, 연신율, 단면 수축률 등과 탄성한계, 비례한계, 푸아송비, 탄성계수 등의 물리적 특성을 얻을 수 있다. 체계적인 데이터와 시험절차의 용이성 등으로 인해 재료시험 중 가장 많이 이용되고 있다.

2.1.1 인장시험 시편
인장시험을 위해서는 정해진 크기의 규격 시편(KS, ASTM, JIS 등)이 필요하지만, 규격 시편이 없는 경우에는 비 규격시험으로도 가능하다. 일반적으로 시편은 원형 또는 사각형의 평행부 단면과 규정된 형상 및 치수를 가진다.

인장 하중이 가해지면, 탄성변형을 하다가 소성변형을 시작한다. 최대인장강도에 도달하여 네킹(Necking)이 발생하고, 결국 파괴가 일어난다. 취성 및 연성 재료에 따라 파괴 단면은 달라진다.

- Overall length : 시편 전체 길이
- Grip section (물림부) : 인장 시험기 물림 지그에 연결하는 인장 시편의 양 끝부분
- Reduced section (평행부) : 인장 시편의 중간부분에서 동일한 단면을 가지는 부분
- Gage length (표점거리) : 평행부에 위치한 2개의 표점 사이의 거리로 연신율 측정의 기준.

참고 자료

ASTM E8/E8M Standard Test Method for Tension Test of Metallic Materials
한국고분자시험연구소
인장 시험 결과 분석 1 : 유튜브, 이창환, ‘[ABAQUS Example] 인장시험 결과에서 탄성계수 측정 및 응력 변형율선도변환’
인장 시험 결과 분석 2 : 유튜브, The Complete Guide to Everything, ‘How To Plot A Stress vs Strain Curve in Excel’, ‘How To Calculate Young’s Modulus from a Stress Strain Curve in Excel’, ‘The 0.2% Offset Yield Strength Excel Step By Step Tutorial’
STS 316L 기계적 물성 : 대한특수강
STS 316L 화학 성분 : 한국어 강의 및 합금
TWIP 강 : Shannxi 보임-E 철강 파이프 공사
FIG 1. 인장 시험편 : 티스토리 블로그, 플랜트엔지니어
FIG 2, 3, 3. 응력-변형률 선도 : 위키백과
FIG 5. 항복점 현상 : 네이버 블로그, KS종합설비
FIG 9. Extensometer : INSTRON