[재료실험] 열처리에 따른 충격인성의 변화 관찰 실험

목차

1. 목적
2. 이론적 배경
3. 실험 방법
4. 실험 결과
5. 고찰
6. 참고문헌

본문내용

경사지고 일부분은 편평한 면을 보이는 시편이므로 중간크기의 인성값을 나타낸다.
파괴된 파면을 현미경으로 본 사진을 보게되면 1번시편과는 달리 딤플들의 수가 훨씬 많아졌다. 공냉은 수냉보다 냉각 속도가 더 느리기 때문에 딤플들이 1번시편보다 더 성장을 한 것 같다. 공동에서 모양을 띤 것들을 딤플이라고 칭하는데 공동들의 성장과 합체는 소성변형 과정을 내포하기 때문에 총 파괴에너지는 이러한 딤플의 크기와 어느 정도 관련이 있다고 예측할 수 있다. 사실 관찰된 딤플의 깊이와 넓이가 증가할수록 파괴 에너지가 증가한다. 그러므로 2번시편의 딤플이 1번시편의 딤플보다 깊이가 더 깊고 넓이가 증가했으므로 1번시편보다 더 높은 에너지를 가진다.
③950℃→750℃ 수냉
3번시편은 초석페라이트와 마르텐사이트로 변태된다. 페라이트와 마르텐사이트 모두 충격에 약하고 연신율이 약하다. 파괴단면사진을 보면 3번시편은 1번과 2번시편보다 변형이 더 많이 되었다. 여기서 3번시편이 연성파괴라는 것을 알수 있다. 또한 이것으로 인성값이 세시편중 가장 클 것이라고 예상할 수 있고 크게나온 인성값을 증명할 수 있다. 또 인성값이 크게 나온 것으로 보아 이 시편은 2번시편 보다 더 질기다. 그리고 위에서 말한 것처럼 총파괴에너지는 딤플의 크기와 관련이 있다. 3번시편의 딤플을 보게 되면 2번과는 확연하게 깊이가 더 깊어진 것을 볼 수 있다. 이것으로 파괴에너지가 세시편중 제일 큰 것을 증명할 수 있다.
파단면을 현미경으로 본 사진을 보게 되면 1번과 2번시편은 2000배로 확대한 사진이 1000배 확대한 사진보다 딤플들이 당연히 더 넓게 위치하는데 3번시편은 2000배로 확대한 사진인데도 조직이 미세하다. 이것은 열처리한 시간이 너무 짧아서 그런 것 같다.
파괴에 영향을 주는 외적변수에는 세 가지가 있다. 그것은 노치, 낮은 온도, 그리고 높은 변형속도이다. 노치는 단면에서의 재료를 소성적으로 구속하는 작용을 하며, 항복에 필요한 실단면 응력을 높여주는 역할을 한다. 이 응력은 온도가 감소함에 따라 급속히 증가한다. 3번시편은 950℃에서 공냉한 후 다시 750℃에서 수냉 시켰기 때문에 앞서있는 두 시편보다 낮은 온도에서 열처리를 한샘이다. 그래서 펄라이트와 페라이트보다 강도가 쎈 마르텐사이트가 있는데도 인성값이 더 높은 것이다.
6.참고문헌
변형 및 파괴역학 /이성근 김정수 이동녕 지음
금속 강도학 / 김송희 권숙인 최종술 지음

키워드

재료실험,   강도,   충격인성,   금속실험,   열처리,   인성실험,   충격시험,   탄소강