재료 인장시험 결과

소개글

재료 인장시험 결과에 대한 보고서 자료입니다.

목차

▣실험제목
▣실험목적
▣관련이론
1. 인장의 정의
2. 관련용어
3.시험기
4. 시험편
5. 실험 결과값 분석
▣실험방법
▣실험결과
1) 실험 결과 값
2) 실험 결과의 분석
▣고찰

본문내용

이 생기기 시작하는 처음의 최대 하중을 원단면적으로 나눈 값을 항복점이라고 한다. 항복점은 구조용 강체의 중요한 특성 중의 하나이다. 그러나 재질 에 따라 이와 같은 점을 측정 또는 결정하기가 매우 곤란 하므로 0.2% 의 영구 변형이 생기는 응력을 항복점 또는 내력으로 규정하고 있다. 그러므로 응력 연율 곡선 상에서 항복점은 0.2% 스트레인이 생기는 점에서 직선부의 평행선을 긋고 곡선과의 교점을 내력이라고 한다. 일반적으로 연강이외의 금속재료들은 뚜렷한 항복점 이 나타나지 않는다. 그리고 시험편에 걸리는 응력이 항복점에 달하면 그 시험편은 하중의 증가없이 상당히 늘어나며, 연강의 경우에는 그 신장량이 2%를 넘는다. 때로는 항복이 시작되자 하중이 급격히 감소하는 경우도 있다. 항복점에서는 재료의 신장이 비교적 크게 나타나므로, 이 점을 결정하는 데는 예민한 신장계를 쓸 필요가 없다. 이 점은 가장 단순한 계측기 기에 의해서도 결정되며, 경우에 따라서는 인장시험선도에서 직접 읽을 수도 있다. 0.2% 업셋을 시키는데(점선으로 표시된부분) 대부분의 산업현장에서는 0.2% 소성변형까지는 과다한 영구변형이 아니라고 간주할 수 있기 때문에 이 정도의 변형을 발생시킬 수 있는 응력을 \'0.2% 오프셋\' 항복응력이라고 부르게 되었다. 여기에서 인장강도(또는 최대 인장강도)는 응력-변형률 선도에서 최대응력을 이야기하는 것이다. 그러니까 재료가 견딜수 있는 최대 응력을 이야기 하는 것이다. 그래프에서 확인할수 있듯이 인장강도는 시그마로 표시되어진다. 참고로 파단이 일어나는 점에서 응력을 파단강도 또는 파괴강도라 부른다.
@ 항복점을 구하는 식
▶ 항복점 : ( : 초기 단면적)
2) 내력 (Yield Strength)
: 인장 시험때 규정된 영구변형을 일으킬 때에만 하중을 평행부의 원단면 적으로 나눈 값을 항복 값이라 하나 연강처럼 항복 현상이 뚜렷하게 나타나는 것 이외의 재료에는 항복값 대신 0.2%의 영구 변형을 일으키는 응력을 내력으로 규정한다.
또한, 인장 시편이 견디는 최대하중을 인장하중이라 한다.
3) 변형율 (Elongation Percentage)
: 인장시험시 시험편이 파괴되기 직전에 있어 표점거리를 측정하고, 늘어난 후의 길이를 L`(mm)과 처음 표점거리 L(mm)와의 차를 처음의 표점거리 L로 나눈 값을 백분율(%)로 나타낸 것을 말한다.
4) 단면 수축률 (Reduction of area)
: 인장시험시 시험편의 파괴 직전에 최소 단면적 A 와 원단면적 A0 와의 차를 원단면적 A0 에 대한 백분율로 나타낸 것을 단면 수축률이라 한다.
5) 인장 강도
: 시험편이 절단되었을 때의 하중 즉, 최대 인장 하중을 시험편 평행부의 원단면적으로 나눈 값, 즉 재료의 강도는 단면적에 대한 저항력으로 표시된다. 극한강도(인장강도)는 시험편에 걸리는 최대하중을 그 시험편의 초기단면 적으로 나눈 값으로서 구조용 탄소강의 항복점응력은 그 최후강도(극한강 도)의 약 55%~60%이고, 약 1%의 규소를 포함하는 구조용 강철의 항복점응 력은 그 극한강도의 약 70%~80%에 달한다.
@ 인장강도 구하는 식
▶인장강도 :
( : 초기 단면적)
소성변형이 시작된 후에 응력이 최대점까지 증가하게 되는데 이 때 이 최고 하중()을 초기 단면적()으로 나눈 것을 인장강도(또는 공칭응력)라고 한다.
6) 응력 - 변형률 선도
: 금속 재료의 강도를 알기 위한 인장시험에서는 시험편을 인장하는 힘의 크기와 시험편의 변형이 기록된다. 이것은 하중과 변형을 좌표축에 취한 것이며, 연강과 같은 경우는 오른편 그림과 같다. 응력(Stress)이 커지면 변형량(Strain)도 커지며, 그 재료가 견딜 수 없는 응력에 도달하면 드디어 파단한다. 이렇게 응력(Stress)과 변형량(Strain) 사이의 변화를 표시하는 그림을 응력-변형율 곡선 (Stress-Strain Curve)이라 한다. 인장시험으로부터 얻을 수 있는 기본적인 선도는 부가한 하중과 발생한 변위와의 관계를 나타내는 하중-변위선도(Load-Elongation Diagram)이다. 하중을 가하였을 때 단위 단면적에 작용하는 하중의 세기를 응력(Stress)이라 하고, 작용하중에 대한 표점 거리의 변화량을 표점 거리로 나눈 값을 변형률(Strain)이라 한다. 따라서 하중-변위선도에서 하중을 원래의 단면적으로, 변위를 표점 거리로 나누어줌으로써 응력-변형률 선도를 얻을 수 있다. 연강에 대한 대표적인 응력-변형률 선도는 그림과 같다.
※응력-변형률선도상의 각 점은 다음과 같은 특성을 나타낸다.
① 비례한도(Proportional limit) : 응력에 대하여 변형률이 일차적인 비례관계를 보이는 최대응력.
② 탄성한도(Elastic limit) : 비례한도 전후에서 부과했던 하중을 제거했을 때 변형이 없어지고 완전히 원상 회복되는 탄성변형의 최대응력. 정확한 탄성한도를 결정하기 어렵기 때문에, 실제 어떤 정도의 영구변형이 생기는 응력을 탄성한도로 규정하고 있다. 영구변형의 변형률 값으로 0.01～0.03%사이의 값을 채택하는 경우가 많다.
③ 종탄성계수(Longitudinal elastic modules, Young\'s modules) : 변형의 초기에는 응력과 변형률의 비가 비례한도내에서는 일정하다. 이 일정한 관계를 후크의 법칙(Hook\'s law)이라 하고 응력과 변형률 관계를 으로 표시된다. 여기에서 값을 종탄성계수라 하며 응력-변형률 선도에서 비례한도 이내의 직선부분의 기울기를 의미한다.
④ 항복점(Yield point) : 응력이 탄성한도를 지나면 곡선으로 되면서 응력이 증가하다가 하중을 증가시키지 않아도 변형이 갑자기 커지는 지점이 발생하는데 이를 상 항복점이라고 한다. 이때 금속 내부에 슬립으로 인하여 소성유동이 생겨 큰 내부 전위를 일으키면서 하항복점이 발생하는데, 하항복점을 지나면 영구변형은 더욱 증가한다. 일반적으로 항복점은 하 항복점을 의미한다.
⑤ 0.2% 항복 강도 : 동, 알루미늄과 같이 항복점이 확실치 않은 재료에서 0.2%의 영구 변형률을 가지는 점을 항복점 대신으로 생각하는데 이것을 0.2% 옵

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인장시험,   항복강도,   항복점