Jominy(조미니) 경화능 시험 _ 실험 보고서

소개글

Jominy(조미니) 경화능 시험 _ 실험 보고서에 대한 보고서 자료입니다.

목차

Ⅰ. 서론
1.1. 연구배경 및 목적
1.2. 관련이론
1.2.1 Jominy시험
1.2.1.1 Jominy 시험의 개요
1.2.1.2 Martensite
1.2.1.3 고온의 시험편 취급 방법
1.2.1.4 급냉에 의한 시험편의 높이별 경도 변화
1.3. Rockwell 시험

Ⅱ. 본론
2. 1. 1 시험 순서
2. 1. 2 열처리의 종류와 역할

Ⅲ. 결과 및 고찰
3. 1 시험 결과 및 결론
3. 1. 1 그래프
3. 1. 2 길이에 따른 경도 변화

Ⅳ 참고문헌

본문내용

정상적으로 측정되거나 OK 사인이 뜨지 않는다면 이는 수정하는 방법이 따로 존재한다. 경도의 공식에 따라서 하중을 줄여주는 방식이 가끔 이상 측정치를 수정하는 데에 쓰인다.
또한, 시험편과 압자와의 거리가 너무 먼 경우에는 하중을 가할 때 제대로 된 측정치를 얻어내기가 매우 힘들다.
이러한 방식으로 경도를 얻어냈다면 스케일을 확인해야하는데 공식적인 스케일의 범주는 아래의 표와 같다.
스케일 표시
누름자
주 하중(Kg)
A
다이아몬드
60
B
-in 구
100
C
다이아몬드
150
D
다이아몬드
100
E
-in 구
100
F
-in 구
60
G
-in 구
150
H
-in 구
60
K
-in 구
150
위의 표를 참고하면 이번의 실험의 경우 다이아몬드 압자에 150kg의 주 하중을 사용하였기에 \"C\" 스케일이라고 명할 수 있다. 그렇기에 단위로는 HRC로 지정된다. 이에 따른 하중에 관련된 공식은 따로 제공되지 않았고 인터넷 상에도 제공되지 않았기에 정확히 알 수가 없었다.
그리고 fig 3를 참조하면 시험편을 놓는 시험대는 해체가 가능한데, 이곳에 “V 자”형벨리 구조물을 설치하면 둥그런 옆면의 시험편의 경도를 측정할 수가 있다. 이는 미세한 시험 측정 범위를 비롯한 Rockwell 경도 시험기의 자랑이라 할 수 있다.
이를 통해서 측정 범위 및 상태가 항상 평평해야했던 다른 시험기와의 차이가 등장하게 되는데 국소범위를 측정함으로 다상 고용체와 같은 좁은 지점에 여러 가지의 상이 존재하는 다상물체의 상을 전부 따로 따로 측정이 가능하다.
II. 본론
2. 1. 시험
2. 1. 1. 실험의 순서
900도까지 가열된 단상의 Jominy Bar 입수 > Jominy 경화능 시험기를 이용해서 경화능 시험 실시 > 평형부분을 사포를 이용해서 갈아냄(평형유지를 통한 정확한 Rockwell 경도값 측정) > 자를 이용한 거리차 표시 > 표시된 지점에 Rockwell 경도 시험을 시행.
2. 1. 2. 열처리의 종류와 역할
계속해서 이야기하는 급냉이라는 조건은 일련의 열처리를 뜻한다. 이처럼 가열과 냉각과정이 포함되는 과정을 \"열처리\"라고 칭하는데 이러한 열처리는 크게 4가지로 나뉜다. 이에 대해서 하나 하나씩 알아볼 것이다.
우선 어닐링(Annealing)은 적절한 온도로 가열하여 유지한 다음 적절한 속도로 냉각하여 경도를 감소시키고, 가공성을 향상시키며, 냉각가공을 용이하게 할 수 있도록 원하는 미세조직을 얻는 처리로 풀림이라고 불리고 있다. 이는 평소에 재료를 사용하게 되면서 여러 가지 인력을 가하게 되는 경우가 매우 많고 이에 따라서 일정시간이 지나면 어떠한 계기로 사라지게 되는 인력이 존재하는데 이는 초기에 가해진 인력의 총량과 같은 양이 되지 않는다. 이보다 작은 양의 인력이 다른 형태로 소멸되게 되는데 이 후 최종적으로 남겨진 소량의 인력을 잔류응력이라 부르게 된다. 이러한 잔류응력은 계속해서 축적되어가면서 나중에는 마치 피로처럼 누적되어서 재료의 파괴를 불러일으킨다. 이에 대한 현실적인 예시는 우리가 많이 이용하는 다리에 있다.
위의 그림에서 볼 수 있듯이 다리는 24시간 기준으로 엄청난 양의 무게에 해당하는 인력을 받게되고 그에 따른 잔류인력이 계속해서 쌓여간다. 이러한 원인으로 다리가 파괴되어 인명사고로 이어지게 되는데 재료에 열을 가해주어서 잔류응력에 의해 고정되어있는 원자들에게 에너지를 가하여 활동성있게 만들어줌으로서 가공에 유리하게 유연하게 만들어주어서 파괴를 미연에 방지할 수도 있는 열처리 기법으로서 금속을 다룰 시에 적절한 열을 가해주어서 잔류응력을 해소시켜주면서 파괴를 미연에 방지하는 기법이다. 세간에는 이러한 기법에 의해서 안정상태로 인도하는 방법이라고 설명하는데 결국에는 그것 또한 맞는말이고 그 말을 위해서는 잔류응력이 충분히 응축된 재료를 서서히 열을 가해주면서 응력을 풀어주어야 하기 때문에 로냉을 사용하게 된다.
다음은 완전 어닐링(Full Annealing)이다. 이것은 기존에 설명한 어닐링(풀림)의 역할과 같은 것인데 단지 온도의 규모가 다르다. 예를 들면 아공석강(Hypoeutectoid Steel)을 Ac3 이상으로 가열하거나 과공석강(Hypereutectoid Steel)을 Ac1과 Acm 사이의 온도로 가열한 다음 변채 영역에서 서냉시키는 처리법이 많이 사용되는데 이러한 것을 완전 어닐링이라고 한다. 다른 말로는 고온 어닐링 이라고 할 수 있겠다. 이러한 완전어닐링은 어닐링과의 공통점이 수없이 많이 존재한다. 그 중에서 서냉처리를 감행해야한다는 것은 역시 빼놓을 수 없는 엄청난 발견이 아닐 수 없다.
그런데, 왜 하필 고온어닐링과 어닐링을 나눠야만 했을까? 라는 의문점이 머릿속을 맴돌게 한다. 그래서 찾아본 결과 오른쪽의 그림이 설명을 해주었다. 우리가 사용하는 재료들의 내부 구조는 대부분이 비슷비슷한 것들끼리 모인 것이 절대 아니다. 서로 다른 재료도 존재하고 용도도 제각각인데 이처럼 입자의 성장에 의한 풀림온도 또한 매우 큰 폭으로 증감하게 된다. 이뿐만 아니다 내부응력이 극도로 증가한다면 이는 어닐링으로 해결할 수 없는 경지에 이르게 된다, 이에 대한 자료는 바로 위에 제시되어 있는 자료를 뜻한다. 쉽게 경화도를 증가시켜주는 탄소합금마저도 미세한 탄소 함량의 차이에 의해서 어닐링의 온도가 계속해서 변하게 된다.
이를 통해 보았을 때 우리는 탄소함유량의 차이로 종잡을 수 없는 어닐링 온도를 언젠가는 느끼게 될 것이다. 그런 이유로 완전 어닐링이 존재하는 것이다.
다음으로서는 노말라이징(Normalizing)이다. 강을 변태영역 이상의 적절한 온도의 오스테나이트(Austenite) 영역으로 가열한 다음 공기중에서 냉각하는 처리방식으로서 통상적으로 가열한 뒤의 공냉을 통해서 조직의 내부에서 진행될 수 있는 확산의 시간에 여유를 줌으로서 조직의 균질화를 모색하는 방법이다. 이 방법의 시연은 오른쪽의 그림과 같이 이루어 진다. 이 방법의 단점으로서는 완료시간이 매우 길다는 것이다. 대신 노말라이징의 결과물은 다루기가 매우 쉽고 경화도가 매우 낮은 결과물이 생성된다. 이 방식의 중요한 점은 충분한 확산 시간이 공급된다는 점이다.
다음은

키워드

조미니,   경화능,   재료공학,   재료역학,   신소재,   재료,   Jominy,   탄성