인장 실험

목차

1. 시험 제목

2. 시험 목적 및 배경

3. 재료 및 시험 방법

4. 결과 및 고찰

5. 파면 관찰

6. 결론

본문내용

때 반복하중에 의한 균열면 여닫힘에 따른 평활한 마찰면과 어느 정도 균열이 전파된 후 단면이 하중을 더 이상 지탱할 수 없을 때 단일 인장하중으로 파괴를 일으킨 거친 영역으로 구성된다. 또한 균열면 여닫힘으로 생기는 평활한 균열 전파지역에는 파괴 시작점으로부터 내부로 진행하는 일련의 원형자국 (beach mark)이 형성되는데, 이러한 beach mark는 장비 가동 시 부하의 변화, 진동수의 변화 또는 부품의 단속적 사용으로 인하여 균열정지 기간 동안에 생긴 파면의 산화 부식 정도 차이에 의하여 발생하는 것으로써 육안으로 구별할 수 있는 피로파손의 중요한 특징이 된다. 아래의 항목은 피로 파괴의 파단면에서 나타나는 전형적인 파괴양상을 정리한 것이다.

(a)
(b)
(c)
(d)

그림 3-4-1. 인장 시험에 의한 각종 파괴 형태(a) 취성파괴 (b) 연성파괴 (c) 전단파괴 (d) 점성파괴
실험에 의해 구해진 파면 분석
① SCM440(경도32) - Q/T 처리
② SCM440(경도60) - Q/T 처리 + 고주파 열처리
실험에서 Q/T처리가 된 SCM440(경도32)시편은 연성파괴가 되어 파단면이 고르지 못하고 들쑥날쑥한 단면을 확인할 수 있었고 고주파열처리가 된 SCM440(경도60)시편은 취성파괴가 되어 파단면 부근에서 소성변형이 거의 일어나지 않아 파단면이 경도32 보다 고르게 나왔고 파단면이 인장응력이 작용하는 방향과 수직하게 파단된 것을 확인 할 수 있었다.
6. 결론
경도 32에 Q/T처리를 한 SCM440과 경도 57~58에 Q/T처리와 고주파 열처리를 한 SCM440을 가지고 인장시험을 하였다.
우리가 시험한 인장시험은 일축인장시험이다. 탄성구간에서는 체적변화가 조금 있으나 소성 구간에서는 거의없다. 그래서 전체적으로 보면 0.1%정도 밖에 되지 않아서 부피증가는 없다고 가정할 수 있다. 공칭응력-공칭변형률곡선은 하중-연신곡선과 달리 시편의 기와는 무관하다. 공칭응력은 인장시편의 세로방향으로서 평균응력이다. 공칭변형률은 형률이다. 시편이 소성변형이 일어나는 동안에 시편의 체적은 일정하므로 시편의 길이가 증가하면 표점거리내의 단면적은 감소한다. 이 조건에서 다른 부분보다 약한 곳에서 소성변형이 집중적으로 일어나, 결국에는 네킹이 일어나거나 국부적으로 얇아진다. 이때부터 시편의 단면적 감소가 가공경화에 의한 변형하중의 증가보다 더욱 급격히 일어나므로 실제하중은 저하하고, 공칭응력은 파단이 일어날 때까지 감소한다.
인장시험에 의해 측정될 수 있는 재료의 기계적 성질로서는 인장강도, 항복점, 연신율 및 단면수축률이고 취성재료에서는 인장강도와 연신율그리고 이것이외에 비례한도, 탄성한도, 탄성계수, 전파단력과 Poisson 비 등도 포함된다.
이 실험에서 고주파 열처리를 한것과 안한것의 차이가 상당히 나는것을 알수 있었다. 고주파 열처리를 한 시편은 고주파 열처리를 안한 시편보다 인장강도, 항복강도, 파괴강도가 올라가고, 연신율과 단면수축률이 작아져서 기계적 성질과 재료로서의 성질도 더 우수해진다는것을 알 수 있었다.

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