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목차
목차
1. 서 론
2. 실험원리
3. 실험방법
4. 시험결과
5. 고 찰
1. 서 론
2. 실험원리
3. 실험방법
4. 시험결과
5. 고 찰
본문내용
REPORT
-가공경화와 어닐링-
1.서 론
일반적으로 금속은 가공경화를 통해 결정의 내부에 전위밀도가 상당히 높아지게 되면 변형이 일으키지 않았던 초기의 상태보다 강도가 증가하게 된다. 이렇게 증가한 강도는 구조설계에 필요한 적정강도를 충족함에 따라 산업의 발전에 크게 기여할 수 있게 된다. 그런데 때로는 가공경화를 통해 내부에 집적된 전위가 불균일하게 형성됨에 따라서 재료 내 부식의 집중 또는 국부적 취성의 성질을 나타내기도 한다(일반적으로 강도가 상승하면 취성도 증가함). 그래서 가공경화를 일으키기 전에 전위분포가 결정내부에 고르게 퍼지고 또한 전위를 제거함에 따라서 내부에너지가 아주 작은 새로운 결정을 먼저 만들어주는 것이 재료의 안정성을 높이는 데 큰 기여를 하게 된다. 이러한 과정을 재결정이라고 하며, 재결정 온도에서 가공을 진행함에 따라서 위와 같이 전위가 거의 없는 새로운 결정립을 만들어낼 수가 있다. 그리고 열간가공을 통해 생성된 재료는 다시 냉간가공을 통해 전위밀도를 높여줌으로써, 구조설계에 적절한 강도를 갖출 수 있게 된다.
A.가공경화
금속은 가공하여 변형시키면 단단해지는데, 그 굳기는 변형의 정도에 따라 커지며, 어느 가공도 이상에서는 일정해진다. 이것을 가공경화라고 한다. 결정학적 관점에서 금속결정의 변형은 전위라는 원자면의 가지런하지 않은 부분이 결정 속을 지나감으로써 일어나며, 가공 정도가 증가함에 따라 전위가 특정 부분에 모여 그 이상의 변형을 방해하므로 단단해지는 것이다.
B.소성가공
재료가 가공경화를 통해 강도가 증가하기 위해서는 소성가공을 거쳐야 하는데 소성가공이란 금속을 가공하여 변형시키면 탄성한계를 벗어나면서 영구변형되는 것을 의미한다. 일반적으로 금속의 소성 가공은 열간 가공과 냉간 가공으로 구분된다.
열간가공
열간가공이란 금속 또는 합금을 그 재결정 온도나 그 이상의 온도에서 소성 가공하는 것으로써, 재결정 온도는 소성 변형을 일으킨 결정이 가열될 때, 내부 응력이 감소하는 과정(회복)에 이어서 변형이 남아있는 원래의 결정입자로부터 내부 변형이 없는 새로운 결정의 핵이 발생하여 그 수의 증가와 함께 각각의 핵이 점차로 성장하여 원래의 결정입자와 치환되는 현상이 일어나는 온도이다.
냉간가공
금속 등의 결정체에 재결정이 일어나는 온도보다 상당히 낮은 온도에서 소성변형을 주는 가공으로써, 재결정 온도보다 낮은 온도에서 가공이 진행되기 때문에 회복과 핵의 생성 및 성장이 일어나기 힘들다.
2.실험원리
-가공경화-
금속과 같은 결정체를 소성변형시킴에 따라서 높아지는 전위밀도는 재료의 강도를 높이는 메커니즘으로 작용한다. 이러한 원리를 이용하여 재료를 인장하거나 압입하거나 굽히거나 비틀 경우 재료는 탄성한계를 넘어 소성변형영역에 진입하여 강도가 높아질 수 있다. 한 가지 주의해야 할 점은 만일 어떤 재료를 가공경화를 통해 강도를 매우 크게 높이기 위해 충분히 큰 응력을 가할 수 있는 변형기계를 활용하려고 한다면 재료가 파괴되는 문제가 발생할 수 있다는 것이다. 이러한 변형과 파괴의 매커니즘은 재료가 변형되는 정도 즉 길이방향에 대한 재료의 가공량과 그에 따라 달라지는 재료의 강도를 표현하는 그래프를 통해 시각적으로 확인할 수 있다. 또한 이러한 그래프를 응력-변형률 선도라고 한다.
*왼쪽의 응력-변형률 선도에서 세로 축이 의미하는 변수가 응력이며 가로축이 의미하는 변수는 가공량이다 초기에 변형률이 작을 때 보이는 응력의 직선적인 증가는 재료의 탄성변형에 기인하는 것이며, 이러한 직선적 거동이 무너지고 최대응력에 도달하는 변형은 균일소성변형이다. 그리고 최대강도 이후에 가공량의 증가에 따라 오히려 강도가 낮아지면서 파괴에 이르는 변형과정을 불균일 소성변형이라고 한다.
가공량을 통해 응력측정이 가능한 어떤 재료를 이용하여 위와 같은 응력-변형률 선도를 만들 수 있다. 예를 들어 연성이 좋은 재료를 인장시험기를 통해 변형률을 각각a, b, c, d, e(a
-가공경화와 어닐링-
1.서 론
일반적으로 금속은 가공경화를 통해 결정의 내부에 전위밀도가 상당히 높아지게 되면 변형이 일으키지 않았던 초기의 상태보다 강도가 증가하게 된다. 이렇게 증가한 강도는 구조설계에 필요한 적정강도를 충족함에 따라 산업의 발전에 크게 기여할 수 있게 된다. 그런데 때로는 가공경화를 통해 내부에 집적된 전위가 불균일하게 형성됨에 따라서 재료 내 부식의 집중 또는 국부적 취성의 성질을 나타내기도 한다(일반적으로 강도가 상승하면 취성도 증가함). 그래서 가공경화를 일으키기 전에 전위분포가 결정내부에 고르게 퍼지고 또한 전위를 제거함에 따라서 내부에너지가 아주 작은 새로운 결정을 먼저 만들어주는 것이 재료의 안정성을 높이는 데 큰 기여를 하게 된다. 이러한 과정을 재결정이라고 하며, 재결정 온도에서 가공을 진행함에 따라서 위와 같이 전위가 거의 없는 새로운 결정립을 만들어낼 수가 있다. 그리고 열간가공을 통해 생성된 재료는 다시 냉간가공을 통해 전위밀도를 높여줌으로써, 구조설계에 적절한 강도를 갖출 수 있게 된다.
A.가공경화
금속은 가공하여 변형시키면 단단해지는데, 그 굳기는 변형의 정도에 따라 커지며, 어느 가공도 이상에서는 일정해진다. 이것을 가공경화라고 한다. 결정학적 관점에서 금속결정의 변형은 전위라는 원자면의 가지런하지 않은 부분이 결정 속을 지나감으로써 일어나며, 가공 정도가 증가함에 따라 전위가 특정 부분에 모여 그 이상의 변형을 방해하므로 단단해지는 것이다.
B.소성가공
재료가 가공경화를 통해 강도가 증가하기 위해서는 소성가공을 거쳐야 하는데 소성가공이란 금속을 가공하여 변형시키면 탄성한계를 벗어나면서 영구변형되는 것을 의미한다. 일반적으로 금속의 소성 가공은 열간 가공과 냉간 가공으로 구분된다.
열간가공
열간가공이란 금속 또는 합금을 그 재결정 온도나 그 이상의 온도에서 소성 가공하는 것으로써, 재결정 온도는 소성 변형을 일으킨 결정이 가열될 때, 내부 응력이 감소하는 과정(회복)에 이어서 변형이 남아있는 원래의 결정입자로부터 내부 변형이 없는 새로운 결정의 핵이 발생하여 그 수의 증가와 함께 각각의 핵이 점차로 성장하여 원래의 결정입자와 치환되는 현상이 일어나는 온도이다.
냉간가공
금속 등의 결정체에 재결정이 일어나는 온도보다 상당히 낮은 온도에서 소성변형을 주는 가공으로써, 재결정 온도보다 낮은 온도에서 가공이 진행되기 때문에 회복과 핵의 생성 및 성장이 일어나기 힘들다.
2.실험원리
-가공경화-
금속과 같은 결정체를 소성변형시킴에 따라서 높아지는 전위밀도는 재료의 강도를 높이는 메커니즘으로 작용한다. 이러한 원리를 이용하여 재료를 인장하거나 압입하거나 굽히거나 비틀 경우 재료는 탄성한계를 넘어 소성변형영역에 진입하여 강도가 높아질 수 있다. 한 가지 주의해야 할 점은 만일 어떤 재료를 가공경화를 통해 강도를 매우 크게 높이기 위해 충분히 큰 응력을 가할 수 있는 변형기계를 활용하려고 한다면 재료가 파괴되는 문제가 발생할 수 있다는 것이다. 이러한 변형과 파괴의 매커니즘은 재료가 변형되는 정도 즉 길이방향에 대한 재료의 가공량과 그에 따라 달라지는 재료의 강도를 표현하는 그래프를 통해 시각적으로 확인할 수 있다. 또한 이러한 그래프를 응력-변형률 선도라고 한다.
*왼쪽의 응력-변형률 선도에서 세로 축이 의미하는 변수가 응력이며 가로축이 의미하는 변수는 가공량이다 초기에 변형률이 작을 때 보이는 응력의 직선적인 증가는 재료의 탄성변형에 기인하는 것이며, 이러한 직선적 거동이 무너지고 최대응력에 도달하는 변형은 균일소성변형이다. 그리고 최대강도 이후에 가공량의 증가에 따라 오히려 강도가 낮아지면서 파괴에 이르는 변형과정을 불균일 소성변형이라고 한다.
가공량을 통해 응력측정이 가능한 어떤 재료를 이용하여 위와 같은 응력-변형률 선도를 만들 수 있다. 예를 들어 연성이 좋은 재료를 인장시험기를 통해 변형률을 각각a, b, c, d, e(a
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- 등록일2023.05.03
- 저작시기2020.01
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- 자료번호#1205383
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