[대학 물리학] 인장시험(Tension test) & 충격시험 (Impact test)

소개글

[대학 물리학] 인장시험(Tension test) & 충격시험 (Impact test)에 대한 보고서 자료입니다.

목차

인장시험 (Tension test)


◆Abstract(초록)

◆Introduction(서론)

◆Experimental procedure(실험절차)

◆Result(결과)

◆conclusion(결론)

◆Reference(참고문헌)



충격시험 (Impact test)


◆Abstract(초록)

◆Introduction(서론)

◆Experimental procedure(실험절차)

◆Result(결과)

◆conclusion(결론)

본문내용

빌에 장치하여 곧바로 파괴한다. 시험편을 샤르피 시험기의 앤빌상에 15초간 방치하 였을 때의 온도상승을 점검한 결과에 따르면, -20℃의 시료는 1℃온도상승을 한다. 60℃시료는 3℃, -100℃시료는 3.5℃, -190℃시료는 5℃만큼 온도가 상승한다. 샤르피 시험에서는 냉각제에서 시험편을 꺼내 5sec이내에 시험을 완료할 수 있으므로 이 동안 온도상승은 거의 문제로 하지않아도 된다.
시험 후에 파면관찰을 하는 경우가 많지만, 냉각된 시험편은 공기중에 방치하면 녹이 발생하므로 냉각된 시험편은 바로 알코올에 투입하면 좋다.
철강의 저온충격 시험 결과와 같이 철강재료는 일반적으로 어떤 온도 이하에서 급격히 약화한다. 이것을 저온취성이라 한다. 인성파단의 경우는 파면이 움푹패인 (dimple)모양을 나타내지만, 취성파단의 경우는 벽개(cleavage)면이 발견된다. 또한 불 순물의 편석 등에 의해 결정입계가 취화한 시료에서는 결정입계 파단이 발견되는 경우 도 있다.
저온취성은 어떤 온도이하에서 일어나므로 급히 취화하는 온도를 천이온도 (transition temperature)라고 한다. 천이온도의 표시법은 다음과 같다.
- 파면천이온도(fracture apperance transition temperature, FATT)
벽개파면이나 입계파면과 같은 결정입상 취성파면의 면적이 원래의 단면적의 1/2로 되는 온도이며, V노치 시험편을 사용한 경우, 이 온도를 vTrs, 또는 vTs라고 쓰는 경우도 있다.
- 에너지 천이온도
충격값이 인성상태의 값(shelf energy)의 1/2로 되는 온도, V노치 시험편을 사용하였 을 때, 이것을 vTrE라고 기술하는 경우도 있다. 충격값이 15ft-lb, 또는 10ft-lb로 되는 온도를 Tr15, Tr10과 같이 나타내는 것이다. 이들 값에서 연성파면은 거의 소실하지만, 용접구조물에서 일어나는 저응력 취성파괴가 일어나기 쉬운것과 상기의 천이온도와 밀저한 관계를 가진다는 경험에서 인성의 판정기준으로서 실용적으로 사용된다.
고온충격 시험은 별도로 준비한 진공, 또는 분위기 로에서 시험편을 가영하여 이것을 끄집어 내어 시험한다
◆Experimental procedure(실험절차)
시험편의 준비
(가) 충격 시험에 사용될 시험편인 sm45c 와 연강을 준비한다.
(나) 시험편의 길이 노치 홈의 깊이 등 을 버니어 캘리퍼스를 이용해 측정한다.
실험
　 (가) 눈금 지시계를 0으로 맞춘다.
(나) 햄머를 30° 정도 상승 시킨다.
(다) setting Tool를 이용해 시편을 올린다.
(라) 햄머를 측정하고자 하는 각도까지 상승 시킨다.
(마) 햄머의 운동 방향에 사람이 없도록 하고, 고정 클램프로 해제한다.
(바) 햄머가 움직여 시편을 충격을 주면, 브레이크를 작동하여 햄머를 정시 시킨다.
(사) 햄머의 상승 각도를 측정한다.
◆Result(결과)
※SM45C
시험편 NO.
α각도
β각도
흡수에너지
1
147
128
3638.40
2
142
122
4211.08
3
137
117
4525.97
4
132
110
5336.86
5
127
107.5
4912.65
시험편 NO.
α각도
β각도
흡수에너지
1
147
119
5772.49
2
142
117.5
5323.81
3
137
110
6351.70
4
132
108.5
5739.86
5
127
105
5596.28
※연강
※흡수에너지의 계산
E(흡수에너지) = WH = WR(cosβ-cosα)
W = 해머의 중량으로서 24.1 kg
R = 해머의 중심의 높이로서 677mm
cosα = 최초각도
cosβ = 파괴후 각도
◆conclusion(결론)
이번 실험은 충격시험으로 재료에 어떠한 하중을 받았을 때 그 재료의 세기를 알 수 있었다. 시험편 또는 물체에 순간적인 충격하중을 가하여 그 파괴에 필요한 일을 그 물체 또는 물질의 점성, 무름정도를 나타내는 시험법이 충격시험이다. 또한 충격강도는 그 물질 또는 물체의 순간적인 집중외력에 견디는 저항의 하한값을 나타내는 것이며 재질 뿐만 아니라 그 형상이나 외력의 종류 등에 따라 다르고 정확한 무름을 나타내는 척도는 아니다.
충격 시험의 종류는 많지만 가장 가장 많이 다루어지고 있는 것이 충격 굽힘시험으로 Charpy 시험법과 Izod 시험법이 있다. 물론 두가지 시험법을 다 해보지는 못했지만 이번 시험으로도 이론을 바탕으로 실험에 적용할 수 있다는 것이다. 또 시험중 시험편의 위치를 잘 못 맞추는 등으로 인해 시험값에 편차가 보인다.

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