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[A+ 신소재공학과 실험] XRD 측정 사전&결과보고서 평가A+최고예요

목차1. 실험 목적2. 실험 이론3. 실험 장비 및 시편4. 실험 방법5. 실험 결과6. 결론 및 토의7. 참고문헌1. 실험 목적XRD 장비의 X선 회절을 이용해 시료에 함유된 결정성 물질의 종류와 양에 관계되는 정도를 보고 미지시료를 분석해 본다. 또한 Bragg’s law를 이용하여 면간거리를 구한 후 미지시료에 대해 확인해본다.2. 실험 이론2.1 XRDXRD(X-ray diffraction)는 재료의 결정구조, 결정질 크기, 정련 상태 등 재료의 구조 분석에 사용된다. XRD는 원자구조 수준의ANGSTROM 정도인 물질의 내부 미세구조를 보는데 매우 유용한 수단이다. X선을 결정에 부딪히게 하면 그 중 일부는 회절을 일으키고 그 회절각과 강도는 물질구조상 고유한 것이다. 임의의 결정 상태에서 원자 간격 d를 갖고 있는, 평행된 격자 형태를 띄는 경우(A, B, C로 서로 평행하게 배열되어 있을 때)에 파장(lambda )을 가진 X선을 입사각theta 로 조사하면 X선은 원자에 의해 모든 방향으로 산란된다. 산란된 X선의 행로차(P'RP'')가 입사 X선 파장의 정수배로 된 것이라면 간섭효과에 의해 강해지고 이를 회절현상이라고 하며 이렇게 발생된 X선을 회절 X선이라고 한다. 회절현상이 발생하는 경우 입사 X선의 파장(lambda ) 및 입사각(theta )와 격자면 간격(d) 사이에는 Bragg’s law :2dsin theta =n lambda 이 성립된다. 따라서 회절X선이 나타내는 입사각이 정해지면 격자면 간격을 구할 수 있게 되는 것이다. 보통 각도 2theta 가 사용된다.[2]Cu 타겟에 각각 다른 에너지의 전자로 충돌시켰을 때 X-ray 강도를 보면 25KV 이상일 때 특성 X-ray가 검출되었고 그 중 가장 파장이 짧은 파장을lambda _{0}(short wavelength limit)라고 한다.lambda _{0}은 타겟에 따라 달라지는 값이 아니라 입사된 전자의 에너지에 따라 달라지는 값이다. 하지만 여러 파장을 가지는 X-ray를적 구조를 유추하거나 회절패턴의 각도를 통해 결정 구조 내 입자의 부피 변화를 유추하기 위해 사용된다. 또한 재료의 정련 방향을 파악하거나 입자 크기, 복합재료의 비율, 구조적 형태나 불순물의 위치 등의 정보를 얻고자 할 때 사용되고 있다. 그만큼 결정구조를 분석하는 것이 중요하다.[4]2.2 XRD 분석측정된 XRD 데이터를 통해 X축(2theta ), Y축(강도)으로 그래프를 도식화하여 분석에 사용한다. Bragg’s law를 사용하여 면간 거리를 계산할 수 있는데 가장 강한 강도를 갖는 3개의 피크의 Bragg각을 사용하여 계산한다. 면간 거리뿐만 아니라 결정립 크기와 변형도 구할 수 있다. 또한 상분석, 정량분석, 변형률을 통한 Stress 분석, 풀피규어, 박막분석 등이 가능하다.[2]2.3 X-ray가속된 전자가 물체에 충돌될 때 투과력이 강한 복사선(전자기파)이 방출되는데 이를 X-ray(X선)라고 한다. 파장은 10~0.01nm이며 주파수는 30PHz~120PHz인 전자기파의 형태이다. 이는 자외선보다 짧은 파장의 영역이고 감마선보다 긴 파장의 영역에 속한다. 이러한 X선은 사진 작용, 형고아 작용, ZnS, CdS, NAl 등에 조사시키면 형광을 발생시키는 성질이 있다. 또한 이온화 작용을 하고 진공 중에서 빛과 같은 속도로 진행하는 특징이 있다. 굴절률은 거의 1에 가까우며 투과력이 커서 의료에 이용하며 몸의 사진, 공업용으로는 재료시험에 이용되고 있다.[3]2.3.1 X-ray 생성원리진공관 내 전류에 의해 가열된 텅스텐 필라멘트 음극에서 열전자가 방출되고 방출된 열전자가 음극과 양극 사이에 인가된 높은 전압에 의해 가속되어 1차로 타겟 양극에 충돌한다. 이때 발생하는 X선은 물질 자체에 의한 것이 아니라 전자가 정지하면서 발생하는 것으로 이를 제동복사선이라고 한다. 이 빛은 전자가 고전적으로 정지하면서 발생했기 때문에 파장대가 아주 넓은 것이 특징이다. 전자가 물체에 충돌하며 1차 X선을 발생시키고 이를 통해 전자를 야기 시켜 2차 X선을되고 이것을 특성 X-ray라고 한다. 타겟 물질에 따라 고유한 에너지(파장)을 가진다.[4]? 연속 X선(continuous X-ray)가속전압을 상대적으로 적게 걸어서 측정에 사용하는데 진행하는 전자의 이동방향이 외부의 에너지에 의해 바뀌게 되었을 때 이때, 가속된 전자가 원자핵 부근에서 쿨롱 force에 의해 감속하여 감속된 차이만큼 전자파를 방출하는 제동방사선을 말한다. 타겟 물질과는 무관하고 입사한 전자의 에너지에 따라 연속 X선의 에너지가 달라진다.[4]2.4 Filter흡수단을 이용하여 X선을 단색화하기 위해 이용하는 물질을 Filter이라고 한다. X선 회절용 Filter은 질량흡수 계수가 K-beta 선에 대해 크고, K-alpha 선에 대해서는 작은 것을 사용한다. Filter로 사용하는 원소의 원자번호는 target의 원자번호보다 1~2정도 작은 것을 사용하며 X선 회절에 사용하는 target과 이에 대응되는 Filter은 아래의 표와 같다.[5]Fig.1 Filter2.5 상 분석? 정성분석시료에 성질을 알고있는 화학약품을 작용시켜 먼저 각각의 원소 또는 화합물로 만들어 분리한 후 물리적 또는 화학적 방법으로 물질 속의 성분을 확인, 검출하고 또 그 성분의 대략적인 양을 정하는 것을 말한다. 분석방법에는 2가지가 있다.- 건식법(Dry Method)시료를 수용액에 녹이지 않고 고체 그대로 성분을 검출하는 방법으로 양이온이나 음이온의 보조적 할인 실험으로 예비 시험이라고도 한다.- 습식법(Wet Method)시료를 적당한 방법으로 액체에 녹여 성분 및 조성을 아는 물질을 넣음으로써 화학반응을 일으켜 물질을 침전시킨 다음, 이 침전을 분리하여 물질의 성질을 검사하는 방법이다.? 정량분석어떤 물질의 구성 성분의 함량을 결정하는 방법으로 어떤 기기나 경험적 방법으로 행하는 것이 아니라 구성 성분의 특성을 이용하여 그 물질의 함량을 결정하는 방법이다. 분석방법에는 2가지가 있다.- 화학분석물리화학적인 기계/기구를 사용해서 수행하는 기기분석과 화학반(X-ray Tube)X-ray를 입사시켜주는 튜브로, 전압을 걸어주면 가속된 전자가 충돌하며 X-ray가 나오게 되는데 원하는 파장대의 X-ray만 나오도록 조절할 수 있다.- 검출기X선 세기를 검출하는 것이다.- Goniometer각도를 측정하는 장치로 중심에는 결정의 방위를 조절할 수 있는 시료 지지장치가 있다. 가장 일반적으로는theta /2theta 로 source와 시료는theta , 검출기는 2theta 로 회전한다.- 시료 거치대- K-beta Filter : Ni Filter 사용하여 K-alpha 를 99% 막아준다.- 그 외 광학계[5]? 시료 : Powder* 시료 준비 요령-> 시료면이 휘어져 있거나 높이가 맞지 않으면 정확한 결과를 얻기 힘들다.-> 표면이 거칠 경우 측정 회절빔이 약해진다.-> 분말시료의 경우 미세한 입자가 모든 방향으로 균일하게 분포되게 해야하며 입경은 5~20μm가 적절하다(유리홀더를 사용해야한다.)-> Bulk시료의 경우 깨끗하고 매끄러운 표면을 사용한다. 폴리싱할 때, 상변화 혹은 응력을 고려해야한다.(필요시, 기계적 연마가 아닌 전기연마를 해야한다.)-> 액체시료의 경우, 유리홀더를 사용하며 Film사이에 주입하여 투과방식으로 샘플을 떨어뜨려 측정한다.-> 형상이 불규칙한 경우에는 홀더에 고무찰흙을 때어 고정시켜줘야 한다.-> 탄소와의 반응이 많은 경우 돔을 씌워 탄소와의 접촉을 최소화해야 한다.4. 실험 방법* 실험 조건「Scan AxisGonioStart Position [°2θ]25.0131End Position [°2θ]99.9711Step Size [°2θ]0.0260Scan Step Time [s]4.5900Measurement Temperature [°C]25.00K-Alpha1 [A]1.54060K-Alpha2 [A]1.54443K-Beta [A]1.39225K-A2 / K-A1 Ratio0.50000Generator Settings30 mA, 40 kVSpinningYes 」1) 유리에 측정하지, Step size는 0.0262, Time per step은 7s로 설정한다.6) 균일한 분석을 위해 시료를 회전하도록 설정하고 마스크도 시료의 크기를 고려하여 14mm, Scan axis는 Gonio로 설정하여 준다.7) 측정하는 파우더의 파일 위치와 이름을 정하여 저장한 후 시작 한다.8) 분석이 끝난 후 측정된 데이터에 Determine Background를 인식시켜 주고 Peaks을 찾아서 그 Peak에 해당하는 재료를 찾아주게 된다. (우리는 직접)9) 데이터를 저장하고 모든 설정을 초기화한 후, 장치의 전체 전원을 끈다.FIg.3 실험방법 1-파우더 차핑 FIg.4 실험방법 2-중심 부착 FIg.5 실험방법 2-수평맞추기FIg.6 실험방법 3-시편고정 FIg.7 실험방법 5-프로그램 설정 FIg.8 실헙방법 8-파일 저장* 주의 사항- X선을 선택할 때, Cu K-alpha , X선은 Fe, Co 시료에 흡수되어 강한 형광 X선을 발생시킨다.5. 실험 결과? 미지시료(Powder)Pos. [°2θ]Height [cts]FWHM Left [°2θ]d-spacing [A]Rel. Int. [%]Area [cps*°2θ]Matched43.3529(3)8503.480.1115(9)2.0847100.00260.45No50.4838(6)2877.750.149(2)1.805633.84119.45No74.1593(9)1406.840.150(2)1.277116.5463.05No89.968(1)1153.020.195(3)1.089213.5667.20No95.178(2)374.890.168(5)1.04294.4118.66NoFig.8 미지시료(powder) XRD? Hanawalt Index2.09x1.81x1.28x1.09x0.83x0.81x1.04x0.90xCu4-836? JCPDS card미지시료를 XRD 장비를 사용해 X선 회절 분석을 진행하여 데이터를 얻었다. 얻은 데이터를 통해 Bragg’s law에 적용하여 d(면간거리)를 구하였다. 구한 면간거리를

공학/기술| 2023.04.21| 11페이지| 2,500원| 조회(284)

신소재공학과, xrd분석, 재료공정실험, 신소재공학과 실험, XRD측정

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[A+신소재공학과 실험]GTAW 용접 사전&결과보고서

목차1. 실험 목적2. 실험 이론3. 실험 장비 및 시편4. 실험 방법5. 실험 결과6. 결론 및 고찰7. 참고문헌1. 실험 목적용접되는 모습을 직접 관찰하고 조건 변화에 따른 비드의 형상 변화를 분석해본다. 또한 비드 단면의 미세조직의 양상을 현미경 등을 통해 관찰하고 그 특징을 생각해본다.2. 실험 이론2.1 용접용접이란 동일하거나 서로 다른 두 개의 금속 재료 사이에 고열을 가하여 두 재료를 붙이는 기술로 강한 빛과 열을 동반한다. 금속은 금속끼리 접할 때 전자를 교환하며 붙는 금속결합을 한다. 주로 고열을 이용하여 녹이게 되는데 이때, 서로 다른 재료의 결합 표면을 일치시키고 불순물을 제거하거나 섞여 들어가게 하여 붙이게 된다. 용접은 재료가 절감되며 생산율이 좋으며 소량 생산에 적합해 제작 기간이 단축된다는 장점이 있다. 제작비나 설비비가 상대적으로 저렴하며 완성제품의 무게도 줄일 수 있다. 하지만 최적용접조건을 만족하지 않으면 결함이 발생하기 매우 쉽고 용접부 결함 검사가 어렵다. 결함이 발생했다면 응력집중현상이 일어날 수 있고 그로 인해 기밀성은 유지되기 어려우며 연속적으로 파괴가 진행될 우려가 있다. 용접 시 높은 열이 발생하기 때문에, 높은 온도에 의한 변형, 잔류응력이 남고 응력집중에 민감하다는 단점이 있다.[1][2]2.2 GTAW 용접가스 텅스텐 아크 용접(GTAW)은 용접을 생성하기 위해 비소모성 텅스텐 전극을 사용하는 아크 용접 공정이다. 즉, 전극봉이 용융점이 매우 높은 텅스텐으로 되어 있어 아크만 발생시키고 그 아크에 Filler metal을 따로 공급하여 용접하는 방식이다. 용접 영역과 전극은 불활성 차폐 가스(아르곤 or 헬륨)에 의해 산화 또는 기타 대기 오염으로부터 보호된다. 일반적으로 용가재가 사용되지만, 자생 용접이나 융합 용접으로 알려진 일부 용접에는 필요하지 않다. 차폐 가스로 헬륨을 사용하는 경우, 이를 헬리아크 용접이라고 하며 정전류 용접 전원 공급 장치는 플라즈마로 알려진 고도로 이온화된 가스 및 금속 증기 기둥분의 응용분야에서는 용접기를 한 손으로, 용접 토치를 조작하면서 용접 영역에 수동으로 용가재를 공급해야 하기 때문이다. 전극과 작업물의 접촉을 방지하면서 짧은 아크 길이를 유지하는 것도 중요하다. 용접 아크가 나오게 하기 위해 고주파 발생기는 전기 스파크를 제공한다. 이 스파크는 차폐 가스를 통한 용접 전류의 전도 경로이며 전극과 작업물이 일반적으로 약 1.5~3mm 떨어져 있는 동안 아크가 시작되도록 한다. 아크는 전류가 흐를 때 텅스텐 전극과 작업물 사이에서 발생한다. 아크가 발생하면 용접기가 토치를 작은 원으로 움직여 용접 풀을 생성하며 그 크기는 전극의 크기와 전류의 양에 따라 다르다. 전극과 작업물 사이의 일정한 간격을 유지하면서 작업자는 토치를 약간 뒤로 이동하고 수직에서 약 10~15˚ 뒤로 기울게 한다.[3]2.2.2 GTAW 용접 장/단점장점은 거의 모든 금속을 용접할 수 있어 응용범위가 넓고 다른 용접의 용착부에 비해 연성, 강도, 내식성, 기밀성이 우수하며 모든 용접자세가 가능하다. 특히 박판 용접에서 능률이 좋은데, 박판에는 용가재를 사용하지 않아도 양호한 용접부를 얻을 수 있으며 불활성 가스 분위기 속에서는 저전압이라도 아크는 매우 안정되어 열의 집중 효과가 양호하게 된다. 따라서 용제를 사용하지 않으니 슬래그 제거가 불필요하고 산화, 질화 등을 방지할 수 있어 우수한 이음과 깨끗한 비드를 얻을 수 있다. 하지만 불활성 가스와 용접기의 가격이 비싸고 운영비와 설치비가 많이 소요된다. 또한 후판 용접 시, 능률이 많이 떨어지고 바람의 영향을 많이 받아 방풍 대첵이 필요하다는 단점이 있다.[4]2.2.3 GTAW 용접의 응용GTAW 용접은 내화물, 판재 및 반응성 재료의 용접에 특별히 사용된다. 또한 매우 다양한 금속에 사용할 수 있으며 이 공정은 여러 산업에 적용할 수 있어 많은 항목의 생성 및 수리에 사용된다. 이 형태의 용접은 항공 우주, 자동차, 수리 및 예술 분야에서 일반적이다. 항공기와 우주선은 부분적으로 GTAW 용접을 통해 제단점은 탄소강의 수소 균열 및 알루미늄 합금의 용접 금속 다공성의 위험을 포함한다. 또한 헬륨이나 헬륨과 아르곤의 혼합 가스가 사용되기도 하는데 아르곤에 헬륨을 첨가하면 아크의 온도가 상승한다. 이는 더 높은 용접 속도와 더 깊은 용접 침투를 촉진하게 된다. 하지만 헬륨이나 헬륨과 아르곤의 혼합 가스를 사용하게 되면 높은 가스 비용과 아크 시작이 어렵다는 단점이 있다.[3]2.4 용접의 극성극성은 전극봉과 모재가 용접기의 (+), (-)와 연결하는 방식을 말한다. 종류는 정극성(DCEN)과 역극성(DCEP), AC가 있다.? 직류(DC)직류는 전체 발열량의 60~75%가 양극쪽에서 발생하며 흐르는 방향이 일정하고 시간이 흘러도 크기가 일정하여 교류보다 안전하므로 현재 거의 모든 용접기에 사용되고 있다. 전류가 한쪽 방향으로만 흐리기 때문에 주위에 자력선이 magmetic blow 현상을 발생시켜 용접 시 불량을 초례할 수 있으므로 극을 바꿔주는 방법으로 대처한다.-> 정극성(DCEN)정극성은 모재가 (+), 전극봉이 (-)이므로 전자가 전극봉에서 모재로 향해 움직인다. 텅스텐 전극봉을 사용하는 GTAW의 경우에는 전극봉에 가해지는 열은 재료의 용융과 무관하게 소모되므로 가급적 용접부에 열이 작게 발생하고 모재에 열이 많이 가해지는 것이 바람직하다.-> 역극성(DCEP)역극성은 정극성과 반대로 전자가 모재에서 전극봉을 향해 움직인다. 이는 보통 GMAW 용접에 많이 사용된다. 또한 전자가 전극에 충돌하여 전극 끝이 과열되어 용융되기 쉬우므로 역극성에서는 정극성보다 더 큰 지름의 전극이 필요하게 된다. 또한 전자가 튀어나오는 모재의 범위가 넓어 열의 집중이 정극성에 비해 불량하며 bead폭이 넓고 용입은 얕다는 특징이 있다.? 교류(AC)AC는 정극성과 역극성이 번갈아 발생하는 것을 말한다. AC는 흐르는 방향이 시간 단위로 변화하며 크기가 수시로 변화한다. 또한 직류 정극성과 역극성 각각의 특성을 이용할 수 있어 전극의 지름이 비교적 작은 것도 사용할 수 있으며용접 시, 100% 아르곤을 차폐 가스로 하여 교류 전류를 사용하게 된다. 그 이유는 앞서 말한 단점 중 알루미늄의 산화피막이 용접에 어려움을 주기 때문에 이를 제거하기 위해 청정 작용이 있는 교류 용접을 하는 것이다. 교류를 사용하면 텅스텐 용접봉의 전극이 양극에서 음극으로 계속 변화하니 양극일 때 음극 전자가 모재에서 텅스텐 용접봉으로 이동하여 산화피막을 제거하게 되는 것이다. 이를 청정 작용이라 하는 것이다. 또한 교류 용접 시, 안정적인 아크와 아크를 제어하기 위해 텅스텐 용접봉의 끝부분은 둥글게 하여 사용해야 한다. [8][9]2.5.1 AC(교류) balance 영향알루미늄의 경우, 산화막을 제거하는 청정 작용이 중요하기 때문에 AC(교류) 용접을 하게 된다. AC balance에 의한 영향을 살펴보았을 때, AC balance가 증가할수록 청정 작용이 일어나는 영역의 폭이 증가하였다. 그 이유는 알루미늄 용접에서 청정 작용이 일어남이 역극성일 때 발생하는 것이기 때문에 역극성이 유지되는 총 시간이 길어질수록 즉, AC balance가 증가할수록 청정 작용이 발생되는 영역이 넓어지게 된 것이다. 또한 AC balance를 조절함으로 인해 텅스텐 spitting과 아크 정류를 없앨 수 있다. 추가적으로, 청정 작용뿐만 아니라 AC balance이 증가하면 용입 깊이는 다소 저하하는 경향이 있다.[10][11]2.5.2 GTAW 용접에서의 청정효과알루미늄은 높은 용융점과 모재보다 높은 비중의 산화막으로 인해 용접성이 낮다. 용융풀에 산화물 층이 있으면 융합 결함이 발생할 수 있기 때문이다. 하지만 역극성의 청정효과를 이용하여 산화막을 제거한다면 용접성은 향상된다. 청정효과는 주로 이온 충격 효과로 아크 플라즈마의 양이온이 모재 표면에 충돌하는 운동에너지로 산화막을 제거하는 것이다.3. 실험 장비 및 시편? 실험 장비 : GTAW 용접기Fig.1 용접기? 실험 시편- 조성 : Al-20Sn-1Cu- 시편 크기 : 100*60*10 (mm)4. 실험 방법1ng current : 120A - ACbalance: 50%Welding voltage : 13.3V - Pulse frequency : 500HzWelding speed : 3.17mm/sec③ Welding current : 180AWelding Voltage : 14.1VWelding speed : 2.67mm/sec* 주의사항-> 용접 중에는 강한 빛과 소음이 발생하므로 일정한 거리를 유지해야 하며 용접과정을 볼 때는 맨 눈으로 절대 관찰하지 말아야한다.-> 한 타임의 용접이 끝나고 쉬는 타임 길 수도 있다. 이는 알루미늄의 경우 온도가 올라갔을 때, 잘 식혀 잔열이 없도록 해주어야하기 때문이다.Fig.3 실험방법 1-텅스텐 끼우고 조절 Fig.4 실험방법 5-시편 올리기5. 실험 결과? Heat input 계산계산식 :Q= {60EI} over {v} [J/cm]「Q : heat inputE : voltage (V)I : current (A)v : speed (cm/min)」① Heat inputQ _{1} = {60 TIMES 13.3 TIMES 120} over {16.02} =5977.53[J/cm]② Heat inputQ _{2} = {60 TIMES 13.3 TIMES 120} over {19.02} =5034.70[J/cm]③ Heat inputQ _{3} = {60 TIMES 14.1 TIMES 180} over {16.02} =9505.62[J/cm]? Bead 형상 변화총 3가지의 실험조건으로 용접을 진행하였다. 용접 후 시편의 bead 형상을 살펴보면 1번 조건보다 2번 조건에서의 bead가 더 깊고 1번 조건이 2번 조건에서 보다 bead가 더 넓은 것을 볼 수 있다. 그리고 1번, 2번 3번 조건들 중 3번 조건에서의 bead가 가장 넓고 깊은 것을 알 수 있다. 또한 3번 조건에서의 bead가 용접이 진행될수록 넓은 것을 알 수 있다.Fig.5 조건별 시편 bead? bead 미세조직 양상 및 특징Fig.6 조건1 Fig.7 다.

공학/기술| 2023.04.21| 10페이지| 3,000원| 조회(138)

용접, 신소재공학과, 재료공정실험, 신소재공학과 실험, GTAW용접보고서

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[A+신소재공학과 실험]dilatometer 실험 사전&결과보고서

목차1. 실험 목적2. 실험 이론3. 실험 장비 및 시편4. 실험 방법5. 실험 결과6. 결론 및 고찰7. 참고문헌1. 실험 목적모든 재료는 물리적 상태의 변화가 일어나거나 화학적 반응이 일어날 때 항상 열은 항상 흡수되거나 방출된다. 그래서 온도가 변화함에 따라 재료에 발생 되는 변화를 관찰하고자 한다. 즉, Dilatometer 실험을 통해 금속의 팽창과 수축의 정도를 파악해 본다. 또한 그래프를 그려보고 상의 변화를 이해하고 미세구조를 통해 조직을 이해해본다.2. 실험 이론2.1 열분석열분석은 물질(재료)의 가열 또는 냉각 과정에서 볼 수 있는 성질인 불연속적인 변화를 이용하여 상변화를 일으키는 온도를 결정하는 것으로 온도를 일정한 프로그램에 따라 변화시키면서 물질(재료)의 물리적 성질을 온도나 시간의 함수로 측정하는 방법이다. 열분석으로 측정 가능한 반응은 상전이, 용융점 측정, 열분해, 유리전이 온도, 산화 및 환원 등으로 다양하다. 또한 열분석은 크게 열량변화, 질량변화, 길이변화를 측정하는 3가지 방법으로 나눌 수 있다. 그 중, 본 Dilatometer 실험은 열에 따른 길이 변화를 측정하는 것이다.[1]2.2 Dilatometer 측정 원리딜라토미터(Dilatometer)는 가해지는 하중이 거의 없는 상태에서의 온도함수에 따른 재료의 면적 변화를 측정하는 방법이다. 즉, 샘플이 T1에서 T2까지 가열될 때 나타나는 길이의 차이를 측정하는 것이다. Dilatometer의 기본적인 원리는 변위측정자기센서(LVDT)를 사용하여 길이변화를 측정하는 것이다. 대부분 수평방향으로 샘플을 석영관(튜브)에 올려두고 관상로에 넣은 후, Pushrod를 샘플에 접촉시켜둔다. Pushrod 반대쪽은 LVDT가 연결되어 있어서 샘플의 부피가 팽창하면 Pushrod의 이동거리를 LVDT에서 측정하게 된다.- TMA(열기계분석기)TMA는 Dilatometer와 같이 재료에 온도프로그램을 가해 온도와 시간의 함수로써 팽창과 수축에 의한 변화를 측정하는 것이다. 하지만 D대)귀금속은 융점이 높고 가공성과 내열성이 뛰어나서 청정한 공기 중에서 쓰면 매우 안정하다. 귀금속 열전대로서 표준화되어 있는 것은 백금과 백금 로듐 합금선의 조합으로써 3종류가 있다.-> B 열전대0°C~1700°C까지 사용 가능한 고용측정용으로 +쪽에 로듐 30%를 포함한 백금-로듐과 ?쪽에 로듐 6%를 포한한 백금-로듐합금을 사용한 열전대이다. 백금에 로듐의 함유량을 증가시킴으로써 융점 및 기계적 강도가 상승하고 순백금 사용 시 +에서 ?로의 로듐확산에 의한 열기전력 특성의 열화를 방지하는 것을 목적으로 한 열전대이다. 또한 B 열전대는 중성분위기 중에서 연속사용이 가능하고 환원성 분위기 중에서도 보통의 R열전대에 비해 수명이 길다. R,S열전대에 비해서는 고온에서 사용되지만 저온에서는 열기전력이 극히 작아서 정도는 떨어진다. 특히 고온에 있어 정밀측정과 내구성이 요구되는 경우 많이 사용된다.-> R 열전대0°C~1450°C까지 사용 가능한 고온측정용으로 +쪽에 약13%의 로듐을 포함한 로듐-백금합금과 ?쪽에 순백금(100%백금)을 쓴 열전대이다. 극히 고순도 백금을 사용해 KS규격에 의한±0.2~5%의 오차를 충분히 만족시키는 고정도를 가진다. 이는 진공 중이나 환원성 분위기, 금속증기 분위기 중에서 직접 사용하는 것은 피해야한다. 또한 보호관 및 전열관에는 철 함유량이 낮고 고순도 알루미나 재질을 사용해야하며 열전대 자체의 취급에도 주의해야한다. 손의 땀이나 기름에 의해 오염될 수 있으니 알콜, 벤젠 등으로 오염을 제거하는 것이 중요하다.-> S 열전대0°C~1450°C까지 사용 가능한 고온측정용으로 +쪽에 10%의 로듐을 포함한 로듐-백금합금과 ?쪽에 순백금을 사용한 열전대이다. R 열전대에 비해 열기전력이 작고 사용온도 범위는 R 열전대와 동등하여 공업용으로는 잘 쓰이지 않는다. S 열전대는 백금이 공기 중에 1400°C로 가열되면 재결정 입자의 생장이 시작된다. 그리고 수소 중에서는 1100°C까지는 안전하다. 그 이상이 되면 열기전력의 변화가 식, 내산화성이 뛰어나지만 환원성 분위기에 약하며 범용 열전대 중에서는 가장 비싸다는 특징이 있다. E 열전대는 J 열전대의 결점을 보완하기 위해 개발된 것으로 대형 화력 발전소, 원자력 발전소, 화학 공업의 온도 계측 제어 등에 사용되고 있다.? J 열전대(철-콘스탄탄 열전대)0°C~750°C까지 사용가능하지만 저온에서는 측정이 어려우며 +쪽에 순철과 ?쪽에 구리-니켈합금을 사용한 열전대이다. 이는 환원성 분위기 중에서의 사용에 적절하고 기전력 특성이 E 열전대에 이어 높으며 가격이 싸다는 특징이 있다. 또한 수소나 일산화탄소에 비해 강하고 탄소와 철의 결합도 약해 안정되어 있다. 하지만 +쪽의 순철이 녹슬기 쉬워서 열기전력 특성이 약화되기 쉽다. 특히, 임해 공업 지대에서는 염해, 일반지역에서는 광화학 스모그 등에서 볼 수 있는 황화가스 등이 증가해 철에 대한 마이너스 요소가 증가하고 있다는 문제점이 있다.? T 열전대(동-콘스탄탄 열전대)-200°C~350°C까지 사용 가능하며 저온측정용에 적합하며 +쪽에 순동(Cu)과 ?쪽에 구리-니켈 합금을 사용한 열전대이다. 비교적 저온(-200~300°C)에 사용되고 약산화 분위기나 환원분위기 중에서 사용하는 것이 적당하다. 열기전력 특성이 온도에 비례해 고정도의 온도 측정도 가능하며 가격이 싸고 가공성도 좋고 손쉽게 구할 수 있어 실험실 등에서 많이 사용된다. 하지만 고온에서 구리의 산화가 커서 상용 온도 한계가 낮고 전기 저항의 온도 계수가 커서 +와 ?쪽의 전기저항이 크게 다르며 열전도율이 큼으로써 측온부의 열전도 오차나 측정의 지연을 초례하기 쉽다는 결점이 있다.? N 열전대(나이크로실-나이실 열전대)1200°C~1250°C에서 주로 사용하며 +쪽에 니켈에 크롬이 14.2%, Si 1.4% 함유된 합금인 나이크로실(Ni,Cr,Si계 합금)과 ?쪽에 니켈에 Si 4.4% 등이 함유된 합금인 나이실(Ni,Si계 합금)을 사용한 열전대로 K 열전대의 결점을 보완하기 위한 목적으로 만들어졌다. 실리콘을 포함하고 있 체적이 늘어난다. 그리고 반대로 외부로 열을 방출하게 되면 온도가 감소하고 그에 따라 체적이 감소한다. 등방성 재료는 방향별(x,y,z)로 열팽창 계수가 동일한 값을 가지지만 이방성 재료의 경우 방향별(x,y,z)로 열팽창 계수가 서로 다른 값을 가진다. 즉, 재료마다 다르게 나타나는 고유한 성질이다. [9]본 실험에서는 선팽창계수, 온도가 1℃ 변화할 때 재료의 단위길이 당 길이의 변화를 보는 것이다. 실제로 선팽창계수는 온도에 따라 일정하지 않고 변화하는 값으로 이를 감안하여 나타낸다. 선팽창계수가 클수록 온도가 증가함에 따라 더 잘 늘어나는 물질이다.[10]선팽창계수 계산식 :alpha = {TRIANGLE L} over {L _{0} TRIANGLE T}2.5 페라이트(alpha -ferrite)900°C 이하에서 안정한 체심입방결정(bcc)의 철에 합금원소나 불순물이 녹아서 된alpha 철을 바탕으로 한 고용체이다. 현미경으로 보면 단상으로 탄소가 조금 녹아 있는 페라이트의 흰 부분과 펄라이트의 검은 부분으로 섞여 나타나있는 것을 볼 수 있다. 최대 탄소 고용도는 723°C에서 0.02%의 매우 작은 양을 고용할 수 있고 온도가 낮아짐에 따라 탄소 고용도는 감소하여 0°C에서는 약 0.008%정도이다. 또한 비교적 부드럽고 연성을 가지며 상온에서 768°C까지 자성을 띄는 특징이 있다.[11][12]2.6 펄라이트(delta -펄라이트)페라이트와 시멘타이트가 층을 이루는 조직으로 탄소 0.76%의 강을 약 750°C 이상의 온도에서 서서히 냉각시키면 650~600°C에서 변태를 일으켜 나타나는 조직이다. 0.76% 이하, 상온에서의 조직은 펄라이트와 페라이트이고 탄소 0.76%이상에서는 펄라이트와 시멘타이트로 구성된다. 또한 냉각속도가 증가할수록 펄라이트 층은 미세해지며 강하고 질긴 성질이 있다. 서서히 냉각된 펄라이트의 경우 연하고 연성이 크며 절삭성과 상온 가공성이 좋다는 특징이 있다.[13]3. 실험장비 및 시편실험장비 : dilatometer토미터 그래프A _{C1}점은 가열곡선에서 페라이트(BCC)가 오스테나이트(FCC)로 변태를 시작하는 지점이다.A _{C3}점은 가열곡선에서 페라이트가 오스테나이트로 변태가 완료되는 지점이다.A _{r3}점은 냉각곡선에서 오스테나이트가 페라이트로 변태를 시작하는 지점이다.A _{r1}점은 냉각곡선에서 오스테나이트가 페라이트로 변태가 완료되는 지점이다.[14] 상변태가 발생하는 구간들에서 탄소는 재배치가 일어난다. 그래프에서 보면 가열로 인해 온도가 증가함에 따라 변위도 증가하게 되는데 약 730˚에서 갑자기 변위가 감소하는 구간이 발생한다. 이는 격자구조가 BCC에서 FCC로 변화하여 생긴 현상이다. 원자충진률은 BCC가 68%, FCC가 74%로 FCC가 더 크다. 즉, 단위격자 당 원자들이 BCC보다 FCC가 더 조밀한 것이다. 따라서 BCC에서 FCC로 격자구조가 변화하며 원자충진률이 감소하니 이에 따라 수축이 발생하였기 때문에 약간 감소하게 되는 것이다. 냉각곡선에도 온도가 감소 될수록 변위가 감소지만 약 665˚에서 변위가 갑자기 증가하는 것을 볼 수 있는데 이 또한 격자구조가 변화하여 생긴 현상이다. FCC에서 BCC로 격자가 변화함에 따라 원자충진률이 증가하여 팽창이 일어났기 때문이다.2) 딜라토미터 그래프-상분율 측정? 가열곡선-상분율온도상계산과정상분율(%)가열곡선약 755˚CAustenite{0.11-0.0975} over {0.11-0.09} TIMES 10062.5Ferrite{0.0975-0.09} over {0.11-0.09} TIMES 10037.5? 냉각곡선-상분율온도상계산과정상분율(%)냉각곡선약 640˚CAustenite{0.085-0.07} over {0.085-0.055} TIMES 10050%Ferrite{0.07-0.055} over {0.085-0.055} TIMES 10050%그래프 기울기와 동일한 연장선을 그은 후, 임의의 온도를 정하여 수직으로 내렸을 때 만나는 점을 통해 상분율을 구한다.(Lever Rule 사용)

공학/기술| 2023.04.21| 13페이지| 2,500원| 조회(184)

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[신소재공학과]재료공정실험-인장시험 사전&결과보고서

1. 실험 목적스테인리스 316L 강 열연판과 TWIP 강 냉연판(800도 5분 열처리 후 공냉)의 인장에 따른 변화를 인장시험을 통해 분석하고 그 결과를 응력-변형률 그래프를 직접 그려본다. 그려진 응력-변형률 그래프를 통해 최대인장강도, 항복점, 항복강도, 균일/파괴 연신율 등을 확인하고 재료의 응력과 변형률 사이의 관계를 생각해 본다.2. 실험 이론2.1 인장시험인장시험은 재료의 강도에 관한 정보를 얻기 위해 수행되는 시험 중 하나이며 설계에 필요한 여러 가지 중요한 기계적 성질을 측정하는 시험이다. 먼저 인장시험편에 일정한 거리의 타점을 찍고 인장시험기에 시험편의 양쪽 끝을 물린 후 양끝을 잡아당겨 파단이 발생할 때까지 인장하중을 가한다. 이를 통해 발생한 변형과 가해진 인장하중을 측정하는 시험이다. 즉, 재료가 당겨졌을 때 얼마나 강하고 잘 늘어나는지를 알아보는 시험이다. 일반적인 측정으로는 응력-변형률 곡선을 작성해 최대하중, 인장강도, 항복강도, 내력, 연신율, 단면 수축률 등을 구하고 정밀측정으로는 비례한도, 푸아송비, 탄성한계, 탄성계수 등을 측정한다.2.2 응력-변형률 곡선물체에 작용하는 하중에 의해 내부에 생기는 응력과 변형의 관계를 나타내는 곡선으로 물체의 변형률 크기를 수평축에, 변형에 따른 물체 내부 응력을 수직축으로 해서 그래프로 나타낸 것을 응력-변형률 곡선이라고 한다. 이 곡선은 재료의 고유한 인장 거동을 나타내며 재료의 종류에 따라 각기 다른 형태를 가진다. 연성재료의 경우 응력-변형률 그래프에서 응력과 변형률이 비례하는 즉, 선형 부분을 탄성변형이라 하고 그 기울기를 탄성 계수라고 한다. 이 탄성 구간에서는 하중을 제거하면 원래 상태로 복원된다. 탄성 구간을 지나 응력의 변화 없이 소성변형만 발생하는 구간을 항복구간이라고 한다. 이때, 재료가 불연속 항복을 하는 경우 항복점 현상이 발생한다. 항복구간에는 하중을 제거하면 다시 원해 형태로 돌아오지 않는다. 이후, 변형이 지속되면 응력은 극한 강도에 이를 때까지 비선형적으로 증가하게 된다. 강을 제외한 연성금속의 대부분은 명확한 항복점을 갖지 않고 취성 재료의 경우 항복점을 갖지 않는다.1) 항복점 현상항복점 현상은 일부 재료에서 탄성변형에서 소성변형으로 변화하는 과정이 급격하게 발생하는 것을 말한다. 탄성변형이 생기는 동안 응력은 상항복점에서 처음 하락하고 그 후 응력값은 하항복점 주위에서 상승과 하락을 반복한다.상항복점은 연강의 경우에 발생하는 지점으로 응력-변형률 곡선에서 탄성변형이 소성변형으로 변화하는 지점을 말한다. 이는 시험 조건에 따라 값의 변화가 크므로 불안정한 지점이다. 하항복점은 상항복점 이후 가장 낮은 부분으로 상항복점에 비해 안정적으로 나타난다.2) 항복강도항복강도는 재료가 소성변형을 시작할 때의 응력을 말한다. 연속 항복의 경우에는 0.2나 0.5 오프셋을 이용해 항복강도를 구한다. 0.2오프셋은 탄성구간의 기울기를 변형률 0.002만큼 평행이동해서 곡선과 만나는 점을 항복강도로 본다. 0.5 오프셋은 변형률이 0.005일 때의 응력값을 항복강도로 본다. 불연속 항복의 경우에는 항복점 현상이 발생하므로 상항복점과 하항복점으로 항복강도를 구한다. 대체로 항복강도는 하항복점으로 한다.3) 인장강도인장강도는 보통 최대 인장강도를 뜻한다. 즉, 응력-변형률 곡선에서 최대 응력점을 말한다. 이 점은 인장 응력을 받고 있는 재료가 지지할 수 있는 최대 응력이며 그 이상의 응력이 가해지면 파단이 발생한다.4) 네킹연성재료를 위,아래로 잡아당기면 재료의 한 부분만 늘어나고 나머지 부분은 변형이 일어나지 않는다. 이때, 최대인장점에 도달하면 한 부분(중심)에서 수축이 발생되고 수축된 부분에 변형이 집중되게 된다. 이 현상을 네킹이라고 한다. 결국 네킹이 발생한 부분에서 파단된다.2.3 공칭/진 응력-변형률 곡선공칭응력-변형률 곡선은 재료에 작용하는 하중을 변형 전의 원래 단면적으로 나눈 응력인 공칭응력으로 나타낸 것이고 진응력-변형률 곡선은 변형에 따른 실제 단면적으로 계산한 응력인 진응력으로 나타낸 것이다. 따라서 단면적의 감소가 적은 미소 변형에 있어서는 두 응력은 큰 차이가 없지만 하중의 증가와 함께 물체 단면적이 현저히 감소하게 된다면 공칭응력에 비해 진응력은 매우 큰 값을 가지게 된다.3. 실험기구 및 장비3.1 시편ASTM E8M sub size3.2 장비인장시험기만능재료시험기라고도 알려져 있는 인장 시험기는 인장강도 및 파괴 후 변형 거동, 연신율 등을 측정하기 위해 재료에 인장력을 가하는 시험 장치이다. 인장 시험기에 시편을 고정하는 부분을 보면 격자무늬가 있는데 이는 시편의 미끄러짐을 방지하고 상부그립과 하부그립이 똑같은 위치에, 동일한 양만큼 물릴 수 있도록 하기 위한 것이다. 그래야 인장시험이 잘 되기 때문이다. 인장 시험기는 하중을 가하는 방식에 따라 기계식과 유압식으로 구분된다. 보통은 유압식 시험기가 선호된다.* Extensometer재료의 길이 변화량을 측정하기 위해 사용하는 장치이다. 이 장치는 시편에 미리 표시해둔 타점거리에 맞게 장착한다.(사용한 시편에서 빨간 선)4. 실험 방법1) 시편의 두께, 길이, 폭 등을 미리 측정한다.2) 시편에 Gage length가 25mm가 되게 선을 그어둔다.3) 인장 시험기에 하부그립과 상부그립이 1축으로 일치하도록 맞춘다.4) 먼저 시편을 하부그립에 넣고 그 다음 상부그립으로 고정시킨다.5) 시편에 표시해둔 Gage length 부분에 extensometer을 고무줄을 이용해 시편 뒤쪽에 부착시킨다.6) 실험을 시작하고 프로그램을 통해 상황을 확인한다.

공학/기술| 2022.11.02| 3페이지| 1,000원| 조회(194)

인장시험, 신소재, 결과보고서, 인장시험기, 사전보고서, 신소재공학과, 재료공정실험, 신소재공학과실험

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[신소재공학과]재료공정실험-충격시험 사전&결과 보고서

1. 실험 목적구조물이나 재료에 충격적으로 작용하는 하중인 충격 하중을 받는 경우가 있다.이러한 충격 하중 뿐만 아니라 금속조직, 사용온도에 따른 변화 등에 따른 기계적 성질 변화는 재료의 정적인 인장실험만으로는 알 수 없다. 그래서 재료의 특성을 정확하게 알기 위해 정적인 인장실험뿐만 아니라 동적인 충격시험도 필요하다. 이에 따라 이번 충격시험실험을 통해 충격시험 측정원리와 방법을 배우고자 한다.2. 실험 이론(1) 충격시험충격시험은 충격력에 대한 재료의 저항력을 알아보는 시험으로 시험편을 충격적으로 파단 했을 때, 흡수에너지의 크기를 통해 재료의 인성과 취성의 정도를 알아보는 시험이다. 재료는 정적인 하중을 받았을 때와 동적인 하중(충격적인 힘)을 받았을 때 다른 성질을 나타내는 경우가 있다. 또한 상온에서 연성 파괴되는 재료라도 어떤 온도 이하에서는 급격히 여린 성질을 가지며 깨짐 파괴(brittle fracture)가 일어나는 경우가 있다. 즉, 대체적으로 낮은 온도에서의 변형이나 높은 변형률 속도, 노치효과 등에 의한 3차 응력 상태 등의 경우 충격파괴시험을 사용한다. 이러한 충격시험은 충격하중을 가하는 방법에 따라 충격인장시험, 충격압축시험, 충격 비틀림 시험 등으로 구분하고 공업적으로 시험하는 것은 대부분 주로 노치가 되어있는 시험편을 사용하는 충격 굽힘 시험이다. 충격 굽힘 시험에는 보통 샤르피 충격 시험법과 아이조드 충격 시험법이 사용된다. 이는 노치 인성이라고도 하는 충격 에너지의 측정을 위해 사용된다.- 샤르피 충격 시험법샤르피 충격 시험법은 주로 샤르피 V-노치 방법을 사용한다. 시험편은 중앙에 노치를 둔 것으로 40mm 간격을 두고 있는 2개의 지지대로 받치고 회전축을 중심으로 회전하는 해머로 타격하여 절단하는 것이다. 최초에 해머가 가진 에너지를 타격 후 어느만큼 잃었는지를 측정하여 재료가 흡수한 에너지량을 계산하게 된다.- 아이조드 충격 시험법진자형의 무거운 추를 시험편에 충돌하여(하중을 주어) 시험편 파괴에 필요한 흡수에너지 크기에 의해 재료의 인성 또는 취성을 조사하는 시험이다. 아이조드 충격 시험법은 시험편의 한쪽 끝을 노치부에 고정하고 다른 쪽 끝은 노치부로부터 22mm 떨어진 위치에 노치부와 동일한 면을 해머로 1회 충격을 가해 시험편을 파단하여 충격값을 측정한다.(1.1) 샤르피 충격 시험기샤르피 충격 시험기에는 진자형 펜둘럼 해머가 있고 소정의 들어 올림 각에서 정지시켜 빗장을 풀면 해머의 자중에 의해 낙하하여 시험편 중심을 타격하게 된다. 타격한 후에도 남아있는 에너지로 해머는 움직이게 된다. 이때 눈금판의 바늘을 회전시켜 해머의 움직임각을 눈금으로 읽을 수 있도록 되어 있다. 파단에 필요한 에너지를 알기 위해서 회전부의 마찰저항이나 공기저항 등이 최소화 되도록 만들어져 있다. 일반적으로 시험기 용량은 30kg.m 인데 대형은 75, 소형은 3등이 있다.(1.2) 충격시험의 원리충격시험에는 샤르피와 아이조드 충격 시험법이 있다. 두 가지 모두 일정한(최초) 높이에서 일정한 잘량을 가진 펜둘럼 해머를 일정한 각도로 낙하시켜 시편의 노치 부분을 1회 때리는 것으로 빠른 속도로 충격 하중을 가하기 때문에 응력 집중 부위인 노치 부분에서 시편은 파괴된다. 시편을 파괴시킨 후에 펜둘럼 해머는 어떤 높이까지 회전하게 되는데 이때의 최종높이와 최초높이 차이로부터 흡수된 에너지량을 계산하고 이 값이 충격 에너지를 나타내게 된다. 샤르피와 아이조드 충격 시험법의 차이는 시편을 놓는 방식이 다른 것이다.(2) 파괴파괴란 재료의 융점보다 낮은 온도에서 정적 응역(일정한 응역 or 시간에 따라 매우 천천히 변하는 응력 상태)을 가함으로써 물체가 두 조각 이상으로 나누어지는 것을 말한다.작용 응력의 형태로는 인장 응력, 압축 응력, 전단 응력 또는 뒤틀림 응력 등이 있다. 재료의 파괴 형태는 재료의 소성 가공성에 따라 연성파괴와 취성파괴로 나눌 수 있다. 연성 재료는 소성변형이 많이 일어난 후에 파괴가 발생하므로 많은 에너지를 흡수한다. 반면 취성 재료는 소성변형이 거의 일어나지 않은 상태에서 파괴가 일어나므로 흡수 에너지의 양은 매우 작다. 모든 파괴 과정은 균열생성과 균열 전파 두 단계로 나누어지며 파괴 형태는 주로 균열 전파 기구(방식)에 따라 결정된다.- 연성파괴연성파괴는 처음에는 탄성변형을 하지만 이윽고 소성변형을 하게 되어 시험편 한 부분에 응력이 집중되게 되고 결국 이 부분에서 파단이 발생한다. 또한 진행되는 균열 주위에 많은 소성변형이 나타며 균열은 대체적으로 천천히 진행하는데 이러한 균열을 안정된 균열이라고 한다. 즉, 작용 응력이 증가하지 않으면 균열은 더 이상 진전되지 않는 것이다. 많은 소성변형이 발생한 흔적은 파단면에서도 볼 수 있다.가장 일반적인 연성 금속의 인장 파괴는 어느 정도의 네킹 현상이 나타난 후 작은 동공과 미세기공이 내부에 형성되는데 변형이 계속되면 이들이 성장하다 서로 연결되어 하나의 타원형 균열을 형성하게 된다. 타원형 균열의 장축은 응력 방향에 수직으로 균열도 이 방향으로 진행하게 된다. 최종 파단은 전단 응력이 최대가 되는 인장 축과 45도의 각도로 전단변형에 의해 일어난다. 이를 컵-원뿔 파괴라고 한다.- 취성파괴취성파괴는 거의 소성변형을 동반하지 않고 파괴되는 것으로 균열이 매우 빠르게 진행되는데 이러한 균열을 불안정한 균열이라고 한다. 또한 대게 어떠한 징후도 없이 갑자기 발생하며 균열의 진행방향은 작용 인장 응력 방향에 거의 수직이다. 이러한 취성파괴는 연성파괴와 달리 소성변형의 흔적이 거의 없다는 것이 특징이다. 대부분의 취성 재료의 균열전파는 어떤 특정 결정면을 따라 원자 간의 결합이 연속적으로 끊어지며 진행되는데 이를 입내파괴라고 부른다. 몇몇의 합금에서는 균열이 입계를 따라 진행되므로 이를 입계파괴라고 부른다. 입계파괴는 보통 입계가 취약한 경우에 발생한다.(3) 연성-취성 전이샤르피와 아이조드 시험법의 주된 역할은 재료가 온도 감소에 따라 연성-취성 전이 현상이 나타나는 지를 결정하는 것으로 나타난다면 그 온도 범위를 결정하는 것이다. 재료의 인성은 온도에 따라 크게 변화하는데 특정 온도 이상에서는 연성파괴, 이하에서는 취성파괴를 나타낸다. 이처럼 연성에서 취성으로 전이되는 현상을 연성-취성 전이현상이라고 하고 이때의 온도 범위를 연성-취성 전이 온도(DBTT)라고 한다.3. 실험 기구 및 장비시편- SCM 440, S45C시편 크기 :V노치-> 깊이 0.25mm샤르피 충격 시험기4. 실험 방법1. 전원이 켜지면 angle zero와 Data zero를 눌러 zero 세팅을 한다.2. 해머를 딸깍 소리가 나며 고정되는 지점(0->135.4도)까지 들어올린다.3. 시험편의 V노치가 중앙에 오도록 하고 V노치 반대 면에 해머가 닿을 수 있도록 올려둔다.4. 고정시켜두었던 해머를 낙하시킨다.5. 시험편을 타격한 후에 움직이고 있는 해머를 브레이크를 걸며 멈추게 하여 원위치 시킨다.

공학/기술| 2022.11.02| 4페이지| 2,000원| 조회(199)

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