[공학]소재물성 평가 실험

소개

각 소재물별로 물리적인 특징을 실험한 자료입니다.
(인장력 등...)

목차

1.1 실험목적
1.2 이론적 배경
1.3 실험 내용
1.4 실험장치
1.5 실험방법
1.6 실험 결과 및 고찰
결론
[참고문헌]

본문내용

소재물성의 정확한 이해는 정밀정형가공에 필수적이다. 특히 탄소함량에 따른 재료의 거동과 미시조직과의 관계를 체계적으로 이해하여 단순히 스쳐 지나갔던 재료물성에 관한 지식을 체계화시키는 것이 본 실험의 목적이다. 또한 변형속도에 따른 재료거동의 차이를 직접 눈으로 확인함으로서 재료물성의 심층적 이해를 하도록 유도한다. 0.2%C 함유 시험편의 조직과 0.45%C 함유 시험편의 조직상의 차이와 재료거동을 상호 비교함으로서 미시조직과 재료거동과의 관계에 대한 통찰력을 함양하도록 지도한다.

일반적으로 시험편은 기계적성질을 고려할 경우 열처리 후에 사용하게 된다. 따라서 탄소강의 경우도 기계재료로서 사용가능한 경우에는 미리 열처리를 하게 된다. 다음은 열처리에 대한 기본적인 내용을 소개한다.
Fig.1-1은 iron-iron carbide phase diagram이며 0.2%C 함유 시험편의 조직과 0.45%C 함유시험편의 조직상의 차이와 재료거동을 상호 비교함으로서 미시조직과의 관계를 조사하기 위해 일반적으로 사용된다. 강을 오스테나이트 상태에서 A1점 이하의 항온까지 급냉하여, 이 온도에 그대로 항온 유지했을 때 일어나는 변태를 항온변태라 하고, 이 항온변태 및 조직의 변화를 시간에 대하여 그림으로 나타낸 것을 항온변태곡선이라 한다.
결국 이미 오스테나이트화 된 합금의 등온 열처리에 의해 변태가 언제 시작하고, 언제 끝날지를 결정하는 데 사용한다. 이들 변태도를 잘 이용하면 강의 종류를 선택하거나, 열처리 공정을 설계하는 것이 가능하여 원하는 페라이트와 시멘타이트 조직을 만들거나 혹은 확산에 의한 변태를 방지하여 최대경도를 갖는 마르텐사이트 조직을 만들 수 있다.
강을 서서히 냉각할 때의 상태변화는 평형상태도에 의하여 알 수 있으나, 급히 냉각할 때에는 과냉현상이 일어나서 변태가 지연 또는 억제되어, 조직의 변화가 대단히 복잡하므로 평형상태에 의존할 수 없게 된다.

예) Fe-Fe3C 상태도와의 관계를 나타내는 공석 보통탄소강의 등온변태도 참조

1.3 실험 내용

(1) S20C, S45C 환봉의 인장시험
인장시험편을 KS규격에 따라 다음과 같이 제작한다.
Fig.1-2 specimen of the tensile test

참고자료

· 1) William D. Callister, Jr., Materials science and Engineering, Wiley
· 2) Kalpakjian, Manufacturing engineering and technology, Addison Wesley
· 3) William F. Smith, Foundations of materials science and engineering, McGraw Hill
· 4) Thomas H. Courtney, Mechanical behavior of Materials, McGraw Hill
· 5) 김동원, 기계공작법, 청문각