[자연과학] [실험보고서] 인장시험[tension test]

인장시험

1. 실험목적

인장시험의 목적은 시험편의 인장하중-변형량 관계를 측정하여 항복점, 인장강도, 탄성계수, 변형도, 단면감소율 등 기계적 성질을 알아보는 데 있다.

2. 관련 이론

(1) 하중-변형랑 선도(응력-변형도 선도)

하중의 증가에 따라 초기에는 변형량이 직선적으로 증가한다. 이점을 비례한도점이라하며, 이 때의 응력을 비례한도라고 한다. 이범위 내에서는 Hooke의 법칙, 의 관계가 성립한다. 이 관계식에서 σ는 응력(단위면적당에 작용하는 하중)이고 ,ε은 변형도(표점거리 변화량의 원표점거리에 대한 비)이고, E는 종탄성계수이다. 하중을 계속해서 증가시키면 탄성한도점 B에 도달한다. 구간 AB에서는 하중과 변형량 관계는 직선적은 아니지만 여전히 탄성을 유지하며, 점 B에서는 응력을 탄성한도라 한다. 탄성한도 이내에서는 하중을 제거하면 변형량은 0으로 되어 원상으로 복귀한다. 탄성한도를 지나 계속 하중을 가해 주면 시험편에는 소성변형이 생기면서 상항복점 C에 이르게 되고, 이 때 금속의 슬립으로 인하여 소성유동이 생겨 큰 내부전위를 일으키게 되므로 하중의 증가 없이도 변형이 진행되어 하항복점 D에 도달한다. 하항복점 D를 지나 소성변형을 진행시키려면 하중을 증가시켜야 한다. 이러한 현상을 변형경화라고 부른다. 하중이 증가하여 최대하중점 G에 도달하게 되면 하중이 감소하면서 변형량이 증가하여 파단점 F에 이르게 된다.
G점까지 소성변형이 생기는 사이에 단면적은 길이의 증가와 더불어 감소되면서 전 길이를 통하여 균일하게 변형이 생긴다. 최대응력점 G에 도달하면 변형상태의 균형이 파괴되어 국부수축이 생기고 변형의 증가와 더불어 하중은 감소하다가 시험편은 파단된다. 국부수축…

(2) 진응력-변형도 선도

공칭응력(σn) 〓 (A0 : 시험편의 원단면적)

(3) 단면감소율 및 연신율

3.실험 결과 기록표

14.15

1)