인장시험(인장실험) 공업 기초 재료에 관한 인장 시험 레포트

소개글

인장시험(인장실험) 공업 기초 재료에 관한 인장 시험 레포트에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

아래쪽 방향으로 이동하면 압축이 된다. 이송부 위에 있는 하중 Cell에서 하중을 제어하고 컴퓨터로 신호를 보내게 된다.
☆인장시험기
- 제품정보 -
분류 : 정적시험기(UTM)
모델명 : UH-FI Series
제품명(국문) : 만능재료시험기
제품명(영문) : Universal Testing Machines
- 제품 설명-
인장시험, 압축시험, 굽힘시험,등 풍부한 응용 시험 장치에 의해, 각종 규격에 따른 시험이 가능합니다.
- 사용하기 편리한 전방 개방형 유압식 grips
- 압반은 원터치로 간단하게 착탈 가능
- 전자동 인장 시험 시스템으로 확장 가능
- 사양 -
부하본체: UH-F300KNI
구성부품: 본체, 유압펌프, 콘트롤러,등
옵션사항
그립 장치 : 인장, 압축, 굽힘,등
분위기 시험장치 : 저온 및 항온챔버, 고온시스템 등
신율장치 : DT형 신율계, 자동신율계, 등
[2] 시험순서
[Case I] Plastic 시험편의 인장시험
1. 시험편을 준비한다.
2. 시험편의 나비, 표점길이, 평행부의 길이, 두께를 측정한다.
3. computer를 켜고, 인장시험기 스위치를 켠다.
4. 시험편을 grip에 장착한다.
준비된 시편을 Grip에 문다. 이 때 시험도중 시편이 Grip에서 이탈하지 않게 해야
한다. 시험편을 Grip에 물린 상태헤서 버어니어 캘리퍼스를 이용한다. Specimen Gage
Length를 재어준다.
5. 인장시험 software 에서 구하고자 하는 값을 setting 하고, 안전장치를 건다.
시편이 파괴될 때 파편에 의한 부상을 방지하기 위함이다.
6. TEST 시작함.
TEST를 시작하기전 Control Panel Load와 Displacement를 영점 조절한다.
TEST 버튼을 눌러 실험을 시작하고, 시험기가 작동하면 시편이 파괴될 때까지
기다린다.
7. 시험이 끝나면 file을 저장한다.
8. 시험편을 grip에서 제거하고 frame을 제자리로 setting 한다.
9. 시험결과 값을 Print 한다.
[Case II] 금속재료 시험편의 인장시험
인장시험편(가능하면, 탄소함량이 다른 재료)을 받은 후 다음의 순서로 실험한다.
실험후의 인식을 위하여 각 시험편의 양끝에 스템프로 번호를 표시한다.
1. data sheet(자료기록표)를 사용하여 얻어진 data를 즉시 기록한다.
2. 감소된 단면인 평행부의 지름을 측정하며, 고정부인 큰 지름부의 경도를 측정하여
기록을 해둔다.
3. 마킹게이지로 시험편 평행부에 표점거리를 가볍게 표시한다. 응력집중이 생기지
않도록 평행부에 표점거리를 찍을 때 표면에 손상이 가지 않게 하여야 한다.
(extensometer를 사용할 때는 마킹게이지가 불필요하다.)
4. 인장시험기에 시험편을 넣고, 상부 죠(jaw)를 먼저 잠그고, 그 후 죠를 잠근다.
5. 인장하중이 게이지 상에 영이 되게 조정한다.
6. 인장하중을 가한다.
7. 파단 후, 각 하중점(항복점, 최대하중점 등)을 각자의 data sheet에 기록한다.
8. 2개의 파단된 시험편을 제거하여, 파단부의 지름을 측정하여 data sheet에
기록한다.
9. 2개의 파단된 시험편을 합쳐서 표점거리간의 길이를 측정한다. 이 길이에서 원래
의 표점거리를 빼면 연신(elongation)이 된다.
10. Loadcell과 extensometer를 사용한 경우에는 load-elongation(하중-연신)곡선에
서 각 하중점의 하중과 연신(신연)을 읽으면 된다.
4. 실험결과
[1] 기본 실험 데이터
수축 전의 시험편 직경(D) : 12.5mm
수축 전의 시험편 단면적(A0) :
수축 전의 시험편 표점거리(T0) : 50mm
[2] Stress-Strain Graph
[3] Stress-Strain Graph를 통해 얻을 수 있는 물성치
◎ 인장강도 : 인장시험의 경과 중 시험편이 견딘 최대하중을 평행부의 원단면적으로 나눈 값이다.
0.555134 KN/mm2
%$^%^* 탄성계수 : E = σ/ε 이므로 탄성영역에서의 임의의 한 점을 잡아 계산한다.
◎ 파단강도 : 인장시험의 경과 중 파단점의 하중을 평행부의 원단면적으로 나눈 값이다.
◎ 파단 연신율 : 시험편 파단 후에 있어서 영구 연신율, 즉 시편이 끊어질 때까지의 변형률, 혼동을 피하기 위해 파단 연신율이라 한다.
◎ 단면 수축률
단면수축률 는 시험편 원래 단면적과 파단 후의 단면적과 차를 원단면적에 대한 백분율로 나타낸 값이다.
◎ 내력 (0.2 % offset 법)
하중과 연신한 양과의 관계선도를 구하여 규정의 영구영신율 (0.2%) 에 상당하는 연신축상의 점에서, 시험초기의 직선부분에 평행선을 그어 이것이 선도와 교차하는 점의 하중을 평행부의 원단면적으로 나눈 값이다.
[0.02 offset 그래프]
5. 실험 고찰
이번 실험을 통해 인장을 시험하기 위한 기구인 인장시험기의 작동원리와 작동방법을 상세히 알 수있었고 매번 책으로만 보던 Stress-Strain Graph가 실제 실험에서 작성되는 모습을 자세히 볼 수 있었다. 그리고 실제로 실험을 진행하는 동안 시편이 변형되는 모습을 자세히 볼 수 있었기에 인상깊었다.
실험을 시작하였을 때 가늘게 일직선을 유지하던 시편이 3mm/min의 속도로 조금씩 힘을 받기 시작하자 서서히 시편의 한 가운데 부분이 얇아지기 시작하였다.
이때 다른 부분은 제쳐두고 가운데 부분이 얇아지는 점은 ‘가운데 부분이 힘을 제일 많이 받지 않았는가’ 하고 생각해본다.
시간이 지나면 지날수록 가운데 부분이 얇아지던 시편은 결국 끊어지고 마는데 이때 끊어진 각도가 45。정도 되었다. 이를 정확히 예측 할 수 있는 방법으로는 모어원[Mohr circle of stress]을 그릴 때 전단력이 최대가 되는 각이 90。이므로 모어원의 각은 실제 각의 1/2 크기임을 고려할 때 45도 정도에서 시편의 파단이 일어났닥 생각할 수 있었다.
다만 아쉬운 점이 있다면 실험을 하는동안 시편의 변화가 너무 작아 변화를 눈에 띄게 관찰 할 수 없었다. 이런점은 카메라를 이용한 촬영을 통해 영상을 빠른속도로 돌린다면 눈에 띄는 시편변화를 알 수 있으리라 생각한다.

키워드

인잘실험,   시험,   공업,   공업학