금속 재료의 인장 시험
Tensile Test of Metallic Materials
Department of Mechanical Engineering, Andong National University
Key Words: 항복강도(Yield strength), 인장강도(Tensile Strength), 연신율(Elongation), 네킹(Necking)
Abstract: 인장시험은 재료강도에 관한 기초적인 자료를 얻을 목적으로 수행되는 공업시험 중에서 가장 기본적인 시험으로, 보통 환봉이나 판 등에 인장하중을 가해 하중과 변형을 측정한다. 보통 이로부터 측정할 수 있는 값은 재료마다 다르며, 인장강도, 항복점, 단면수축률, 연신율 등을 주로 구하게 된다. 또한 그 외에 인장시험 에 의해 측정될 수 있는 재료의 기계적 성질로서는 비례한도, 탄성한도, 탄성계수 등이 있다.
1. Introduction
공업용재료의 기계적 성질과 반대로 잡아당기는 힘의 저항성을 알기위한 실험으로 이를 통해 공업용재료의 변형과정 및 응력변화를 조사하여 다양한 물리적 특성(탄성계수, 항복강도, 인장강도, 비례한도, 연신율 등)을 조사하는 것이 목적이다.
2. Theoretical Background
▶ 응력-변형률 선도
응력-변형률 선도(Stress-Strain Diagram)는 하중과 변위의 관계를 나타내는 하중 변위선도(Load Elongation Diagram)이다. 하중(P)을 원래의 면적(Ao )으로, 표점거리의 변화량을 표점거리(Lo )로 나눈 값을 공학 응력-변형률 선도(Engineering Stress-Strain Diagram)를 얻어낼 수 있다.
응력(σ)= 변형률(ε)=
Fig. 1 Stress-Strain Diagram [1]
Fig. 2 0.2% Offset Method [2]
▶ 탄성계수…(생략)
3. Materials and Specimens
4. Experimental Procedure
1)버니어 캘리퍼스를 사용하여 직경과 단면적을 계산한다.
2)인장시험을 위해 시편을 설치한다. 설치 전, 양쪽 끝부분에 똑같은 길이로 설치해야한다.
3)인장 시험에 필요한 요소들을 영점 조절한다.
4)서서히 하중을 가한다.
5)파단된 시편을 제거하고, 시편 파단부의 직경을 구한다.
6)시험데이터를 이용하여 필요한 값을 계산한다.
5. Result
6. Conclusions
(1) http://blog.naver.com/gokhd1007
(2) http://blog.naver.com/gokhd1007
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s-strain curve
Fig. 7 0.2% offset
Table 2 Results of tensile tests
Young`s Modulus
Yield Strength
(0.2 offset)
Tensile Strength
Elongation
3.462GPa
85.10MPa
329MPa
11.34963%
6. Conclusions
이번 실험을 통해 생소하게 들리던 용어들이 조금씩 귀에 들어오고 이해하기 시작한 것 같다. 인장 실험은 공업용 재료의 물리적, 기계적 특성을 알게 해주는 기본적이면서도 중요한 실험이며, 이 실험에서의 값 들은 기계설계, 제작 등에 고려되어야할 중요한 값이다. 역시 처음 해본 거라 신기하고 재미있었다. 다만 아쉬운 점이라면, 직접 해보지 못해 아쉬운 것과 데이터 값의 오차라고 생각된다.
참고문헌
(1) http://blog.naver.com/gokhd1007
Redirect=Log&logNo=11xxxxxxxxxxx (그림1)
(2) http://blog.naver.com/gokhd1007
Redirect=Log&logNo=11xxxxxxxxxxx (그림2)