충격시험(Impact Test) 실험결과 및 고찰

목차

◉ 서 론
1. 실험 목적 --------------------------------------------------- P3
2. 이론적 배경 ------------------------------------------- P3
3. 역사적 배경 ---------------------------------------------- P3

◉ 본 론
4. 실험장치 및 실험방법 ------------------------------------ P4
4. (1) 시험편 준비 ------------------------------------------ P4
4. (2) 시험장치 -------------------------------------------- P5
4. (3) 실험 방법 ------------------------------------------- P5
4. (4) 실험 이론 --------------------------------------- P6
5. 실험시 유의사항 -------------------------------------- P7

◉ 결 론
6. 실험결과 및 정리 --------------------------------------- P6
7. 결론 및 고찰 ------------------------------------------ P6
8. 참고문헌 ------------------------------------------------- P7

본문내용

시험편 4
4.730251342
5912798.639
120°
101°
5912814.178
(1) 실험 결과
(2) 용어정리
- 파괴인성 (fracture toughness)
: 재료가 지닌 점성의 강도. 파괴가 일어나기까지의 어느 정도의 점성을 갖는지를 말 한다.
- 천이온도 (transition temperature)
: 저온으로 되면 파괴형태는 연성파괴(ductile fracture)에서 취성파괴(brittle fracture) 로 변한다. 이 연성에서 취성으로 변하는 온도범위를 천이온도(transition temperature)
라고 한다.
- 인성 (toughness)
: 재료가 가지는 점성의 강도.
- 연성 (ductility)
: 물체를 잡아당겼을 때 탄성 한계를 넘어도 파괴되지 않고 가늘고 길게 늘어나는 성질을 말한다.
- 취성 (brittleness)
: 물체가 연성(延性)을 갖지 않고 파괴되는 성질을 말하며 취성(脆性) 또는 메짐이라 고도 한다. 물체에 탄성한계 이상의 힘을 가했을 때, 영구변형을 하지 않고 파괴되 거나 또는 극히 일부만 영구변형을 일으키는 성질을 말한다.
메짐을 나타내는 대표적인 예로 유리를 들 수 있는데, 온도가 높아지면 메짐을 상 실 한다. 대체로 고분자 물질은 저온이 될수록 유리상태가 되므로 메짐을 나타내는 경향이 있다. 재료의 메짐 정도는 보통 충격시험에 의해 비교 측정된다.
(3) Charpy 충격 시험에 영향을 주는 요인
☞ Charpy 충격값에 영향을 주는 인자(1)
(1) 시험편형상, 노치형상, 충격속도, 온도 등의 형상효과와 시험조건
(2) 화학성분, 열처리, 부식, 흑연화, 피로 등의 야금학적 제반인자
(3) 용접, 소성가공, 기계가공 등의 가공조건
(4) 중성자 조사
☞ Charpy 충격값에 영향을 주는 인자(2)
7. 결론 및 고찰
이번 충격 시험을 통하여 보고서 P8의 시편들의 데이터 값을 얻을 수 있었다. 데이터 값을 보면 서로 다른 모양의 노치부를 가진 시편은 노치부의 넓이와 깊이가 작은 시험편의 충격치 값이 크다는 것을 알 수 있다. 여기서 노치부가 작은 시험편을 파괴하는데 더 많은 힘이 필요하다는 결과를 얻을 수 있었다.
올림각의 변화를 두고 데이터를 분석해 보면, 노치부의 모양이 같은 시험편은 올림각 α가 커질수록 충격치의 값이 증가하는 것을 알 수 있었다.
나의 개인 실험으로 여러 개의 값을 데이터로 얻을 수 있었지만, 다른 조원들과 실험 데이터 값을 비교해 본 결과 같은 모양 같은 각도 등 모든 조건을 동일하게 놓았을 때도 충격치, 소모된 에너지, 흡수에너지 등의 값이 다르게 나타나는 것을 보였다. 이는 시험편을 제작할 때 가장 많은 오차의 원인을 제공했을 거라 생각한다. 시편을 손으로 만들었기 때문에 완전한 평면이 아니었고, 노치도 정확하게 만들 수 없었다. 시편의 노치는 깊이도 정확하게 맞지 않았고, 시편의 정중앙에 위치 하지 않았다. 또 샤르피 시험장치 사용의 미숙, 실험실 내부의 외부적인 조건들이 서로 다른 데이터의 값을 결과로 내놓은 원인이라 생각한다.
공학 재료의 파괴는 인명피해, 경제적 손실, 생산 및 운전 실적의 저하를 초래한다. 따라서 파괴의 원인을 알고 방지를 할 수 있게 파괴실험을 통해 조금이나마 재료 파괴에 대한 지식을 얻은 것 같다.
다만 이번 실험에서 아쉬운 점은 시험 측정을 하는데 시편을 놓는 곳에 시편을 놓을 때 시편 중앙을 맞혀 주는 장치가 없어 시편을 정확하게 놓고 실험을 하지 못한 것이 아쉽다. 충격 시험기에 규격에 맞는 표식이 되어있었다면 더 정확한 데이터를 얻었을 것이라 생각한다.
충격시험을 포함하여 공학실험의 의미는 이론과 실제를 이어주는 조그마한 교량의 역할을 하고 있다고 생각한다. 그림으로만 접했던 실제 기계들을 직접 조작해 보고 그 기계들에 대한 이론적인 바탕하에 이해를 도와준다고 생각한다.
기계공학도로서 기계공학실험은 매우 중요하다고 생각하고 이에 중요성을 느낌으로 공학실험에 임하는 자세를 하나라도 더 배우겠다는 자세를 가지고 임하려 한다. 앞으로 공학실험의 기회가 여러번 있겠지만 조금더 많은 시험과 결과를 토대로 더욱 정밀한 결과를 얻고 많은 지식을 얻을 수 있으리라 본다.
8. 참고문헌
박정덕, 김갑용, “기계재료”, 원창출판사, 2002
윤환기, 오환섭, 박원조, 최병기, “재료시험입문”, 원창출판사, 2002
이창희, 지무성, “최신 재료 실험법”, 선학출판사, 2004
“최신 기계재료학”, 남양문화, 2004
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