[기계공학실험]크리프(Creep)

소개글

납의 직경(φ)과 추의 무게를 변화시켜가면서 크리프 실험을 알아본다.
실험 결과는 아래 factor에 대한 data입니다.
1. 납 직경 1.0mm, 하중 1kg
2. 납 직경 1.2mm, 하중 1.5kg, 2.0kg
3. 납 직경 1.6mm, 하중 2.5kg, 3.0kg

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론 및 원리
3. 실험 기구
4. 실험 방법
5. 주의 사항
6. 실험 결과
7. 토의 사항
8. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
가. 실험 목표
1) 고온의 유체에 장시간 노출되어있는 터빈블레이드를 크리프현상을 고려하지 않고 설계하면 크리프현상이 발생하여 블레이드가 터빈벽에 부딪히거나 파손될 우려가 있다. 이를 방지하기위해 재료의 특성을 알고있어야 하는데 이에 우리는 실온에서 크리프현상이 잘 일어나는 납을 가지고 크리프율을 알고자 한다.
2) 재료의 크리프 현상에 대해 이해하고 실험을 통해 현상을 직접 확인하는 것이다. 크리프에 의한 재료의 파단 실험을 진행한다. 실험 결과 값을 바탕으로 크리프 곡선을 그리고 이론의 크리프 곡선과 비교하여 천이 크리프, 정상 크리프, 가속 크리프 구간을 찾아본다.
3) 크리프 실험을 통해 일정 하중 또는 일정 응력이 존재하는 기기들 내부의 지료의 신뢰성을 확인하는 방법에 대한 지식을 습득한다.
4) 실험에 사용된 시험편인 납의 직경(φ)과 추의 무게를 변화시켜가면서 크리프 실험을 하여 측정값(늘어난 길이와 시간)으로 크리프 실험곡선을 그려 크리프율과 그래프를 통하여 납이 일정하중을 지속적으로 받을때 그 하중과 납의 직경에 따른 특성을 알아보는 것이 이번 실험의 목적이다.

2. 실험 이론 및 원리
가. 실험 배경
결정질의 고체 재료에 일정하중 또는 일정응력을 가하고 특정온도에서 긴 시간동안 유지하면 시간이 경과함에 따라 변형량(strain)이 증가하게 되는데 이러한 현상을 크리프라 하고 그 결과로 나타나는 파단을 크리프 파단(creep rupture)이라 한다. 크리프현상은 용융점이 낮은 납, 주석, 구리 등은 상온에서도 크리프 현상이 나타나지 만, 철강 및 강력한 경합금 등은 상온에서 크리프 현상이 나타나지 않는다. 그러나 최근에 발전된 제트기관, 로켓, 증기터빈, 가스터빈 등에서는 450°C 이상의 고온에서 재료가 사용되는 경우가 많고, 또한 화학 플랜트 등에서도 고온, 고압에서 재료가 사용되는 경우가 많아 크리프현상을 고려하지 않을 경우 크리프파단이 일어날 수 있으므로 크리프현상은 공학상의 중요한 문제이다. 따라서 위와 같은 크리프 현상을 이해하는 것이 이번 실험의 목적이다.

참고 자료

기계공학실험 1 creep교안, 이현성
재료과학의 이해와 응용, 2판, 권오양외 4명 공역, McGraw-Hill korea
Manufacturing Processes for Engineering Materials, Serope Kalpakjian and Steven R. Schmid, PEARSON, p.29～44
금속재료의 균열과 파괴. 도서출판골드. 김정근,박해웅 공역. 2003. p.79-92
응력해석 및 재료거동학. 연세대학교출판부. 이강용. 2004. p..223-230