저탄소강의 항복점 현상과 변형시효

소개

저탄소강의 항복점 현상과 변형시효에 관한 실험 레포트 입니다.
금속재료공학부나 신소재 공학부에서 다루는 내용입니다.
인장시험에 대해 자세히 나와있습니다.

목차

1. 실험목적
2. 이론적배경
3. 실험방법
4. 결과
5. 고찰
6. 참고문헌

본문내용

1. 실험목적
- 탄소강(SM15C)의 인장시험을 통하여 인장시험의 원리를 이해하고, 불순물 원자(탄소나 질소)에 의한 항복점현상과 변형시효를 관찰하고 분석한다.

2. 이론적 배경
- 탄소강에서 불순물원소인 탄소가 탄성 영역에서 전위를 고착시키다가 응력이 증가하면서 전위들이 불순물 분위기를 벗어나면서 유동 응력이 떨어지는 항복점 현상이 발생한다. 항복점을 지난 후, 인장시험을 하다가 시험을 멈추고 응력을 제거한 후, 곧바로 다시 인장응력을 가하면 항복점 현상은 발생하지 않는다. 그러나, 응력을 제거한 후 시효처리를 하게 되면 탄소나 질소 원소들의 확산에 의해 전위 주변에 불순물 분위기가 다시 형성되고 전위의 재 고착에 의해 다시 항복점 현상이 발생하는데 이를 변형시효라고 한다. 이때는 소성변형에 의해 더 높아진 전위밀도의 영향으로 더 높은 응력에서 항복점 현상이 발생한다.

▶ 인장시험
① 인장시험의 목적
인장시험은 공업용 재료의 기계적 성질을 알기 위한 기본적인 시험으로써 일정한 속도로 반대방향으로 잡아당기는 힘에 대한 물질의 저항성을 측정하는 실험이다. 재료강도에 관한 기본적인 설계 정보를 얻기 위해 가장 널리 사용된다. 이를 통해 공업용 재료의 변형 과정과 응력의 변화를 조사하며, 재료의 항복강도, 인장강도, 연신율, 단면 수축율 등의 기계적인 특성과 탄성한계, 비례한계, 프아송 비, 탄성계수의 물리적 특성을 구하는 것을 목적으로 한다.

이러한 특성은 기계 설계의 자료로 이용되며 생산된 제품의 품질관리와 화학 분석 및 현미경 조직 시험과 더불어 재료의 열처리 fabricating process 등의 검토, 미지의 재료에 대한 판정에 이용된다.

보통 환봉이나 판 등의 평행부를 갖는 시험편을 축 방향으로 인장하중을 가해 하중과 변형을 측정한다. 이로부터 측정할 수 있는 값은 연성재료와 취성재료가 다르며, 연성재료에서는 인장강도, 항복점, 연신율, 및 단면 수축율이고 취성재료에서는 인장강도와 연신율이다. 인장시험에 의해 측정될 수 있는 재료의 기계적 성질로서는 그 외에 비례한도, 탄성한도, 탄성계수, 진파단력과 Poisson비 등도 포함된다.

참고자료

· - 이동녕. {재료강도학}. 서울: 文運堂, 1992.
· - http://blog.naver.com/nanomate