고체재료실험 - 인장시험 결과보고서

목차

1. 실험목적
2. 기초이론 : 응력-변형률 선도
3. 실험 순서 및 방법 설명
4. 실험 결과 및 계산
5. 고찰 및 결론

본문내용

1. 실험목적
재료의 기계적 거동은 가해진 인장, 압축, 혹은 다축 응력 조건하에서 소재의 변형과 파괴특성에 의해 표현된다. 이와 같은 기계적 거동은 금속학적 변수, 소재의 다양성, 시험 방법, 그리고 응력의 속성 등을 포함한 다양한 요인들에 의해 영향을 받는다. 그중 인장시험은 재료의 기계적 성질을 알아보는 대표적인 실험방법으로서 이번 실험에서는 퀜칭, 노멀라이징 서로 다른 열처리를 한 두 개의 금속시편을 사용하였고, 이 시편에 축 방향으로 인장하중을 서서히 가해서 파단 될 때까지 계속 하였다. 이때 각각 시편의 실험결과 데이터를 분석하고, 지금까지 배운 내용과 비교해 봄으로써 시편의 소재가 연성인지 취성인지 예상해보고 또한 연신율, 항복점, 인장강도, 단면수축률 등의 다양한 물성을 직접 계산해봄으로써 금속의 인장 특성을 학습하는 것을 실험의 목적으로 한다.

2. 기초이론 : 응력-변형률 선도
응력-변형률 선도(Stress-Strain Curve)
응력-변형률 선도란 인장하는 힘의 크기와 시편 변형률의 기록도이다. 하중을 y축으로, 연신을 x축으로 하여 나타낸 선도로, 응력(Stress)이 커지면 변형률(Strain)도 커지며, 그 재료가 견딜 수 없는 응력에 도달하면 파단된다.

<중 략>

- 본 인장 실험을 통해 알게 된 바를 공학적인 관점에서 서술하시오.
이번 실험을 통하여 우선, 같은 금속이라도 열처리 방법에 따라서 연성을 갖게 하거나 경도를 높여서 취성을 갖게 하여 다른 성질을 갖게 유도 할 수 있다는 점에 대해서 알 수 있었다.
노말라이징(Normalizing) 시편을 사용한 인장실험을 통해 연성인 물질은 소성변형을 일으키면서 에너지를 흡수하는 것과 파단 전 네킹에 의한 변형을 눈으로 관찰할 수 있다는 점, 항복강도와 인장강도를 알 수 있으므로 항복 강도 이상의 힘을 이용하여 금속에 영구 변형률을 남김으로서 항복강도를 높일 수 있다는 것을 알게 되었다.

참고 자료

https://blog.naver.com/tmdgus6831/220678656685
https://www.substech.com
http://www.setareh.arch.vt.edu/safas/fdmtl_imgs/youngs_%20modulus-01-01.png
William D. Callister, David G. Rethwisth, Materials Science and Engineering, 8th edition, 2011, John Wiley and Sons
고체 재료 실험 교재(조민행 저)