아주대 재료공학실험1 금속재료의 기계적 성질 보고서

소개글

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목차

1. 실험 목표

2. 이론적 배경
2.1 미세조직
2.2 시편
2.3 시편 준비
2.4 현미경
2.5 미세조직 분석 방법

3. 실험 방법
3.1 실험 준비물
3.2 시편 준비
3.3 시편 관찰

4. 실험 결과

5. 결론 및 고찰

6. 참고문헌

본문내용

1. 실험 목표
재료의 기계적 거동이란 외부 작용에 대한 재료의 반응 정도를 나타낸다. 즉, 외부의 힘과 이에 따른 재료의 변형 사이의 관계를 나타내며, 중요한 기계적 성질로는 강도, 경도, 연성, 강성도 등이 있다.[1] 이번 실험에서는 인장시험, 굽힘시험, 충격시험, 경도시험을 통해 S45C, Al2024의 기계적 성질을 측정하고 측정값이 무엇을 나타내는지 이해하고자 한다.

2. 이론적 배경
2.1 인장 시험(Tensile test)
일반적으로 응력-변형률 시험은 인장(tension) 하중하에 행해진다. 시편의 장축을 따라 인장 하중을 점차적으로 증가시키면 시편의 변형이 일어나고 결국 끊어지게 된다. 일반적으로 시편의 단면은 원형이지만 사각형 시편도 사용한다. 변형은 시편의 중심 부위에 집중된다.[2] 상하부 grip 시 상처가 나 노치로 작용해 파단하는 것을 막기 위해 중심부를 얇게 만든 도그본 타입을 주로 사용한다.
2.1.1 응력(stress)
특정 재료가 단면으로 절단되었다고 가정할 때, 평형을 유지하기 위해서 절단 단면에 가해진 힘과 크기가 같지만 방향은 반대인 내부 힘이 나머지 단면에 존재해야 한다. 이때 내부 힘(벡터)이 응력(stress)으로 정의된다. 여기서 평형상태(Equilibrium state)란 모든 외력의 합이 0이고 모든 모멘트의 합이 0인 상태로 외력(Applied force)은 재료의 모든 요소에 균등하게 적용되는 힘인 체력(Body force)과 표면에 적용되어 내부에 전달되는 힘인 표면력(Surface force)이 있다.
2.1.2 변형률(strain)
- 선형 변형률(Linear strain) : 처음 길이 에서 선형 변형이 일어날 때의 평균 변형률,
- 전단 변형률(Shear strain) : 각도의 변화가 동반된다.

참고 자료

William D.callister, Jr., David G. Rethwisch, 재료과학과 공학 제10판, WILEY, 2021, p.164.