보고서 설명

실험목적
인장시험은 공업용 재료의 기계적 성질을 알기 위한 가장 기본적인 시험으로써 재료강도에 관한 기본적인 설계 정보를 제공하는데 가장 널리 사용되는 재료 시험 중 하나이다.

본문일부 및 목차

크기 및 형상이 결정된 시편에 점차적으로 하중을 가해, 파괴가 일어날 때 까지 인장력을 가하여 재료에 대한 응력의 변화, 인장강도, 항복점, 연신, 소성변형 저항 및 파단강도, 종탄성계수, 신장, 수축등 기계적 성질를 측정기 위함이다. 인장 실험기의 원리 및 구조를 이해하고 조작법을 습득하고 또 한 하중을 가히기 시작하여 파괴점에 이르기까지 재료의 변화를 고찰하는데 주목적이 있다.


인장시험으로부터 얻을 수 있는 기본적인 선도는 가한 하중과 변위와의 관계를 나타내는 하중 변위선도(Load Elongation Diagram)이다. 하중을 가하였을 때 단위 단면적에 작용하는 하중의 세기를 응력이라 하고, 작용하중에 대한 표점 거리의 변화량을 표점거리로 나눈 값을 변형률이라 한다. 따라서 하중 변위선도에서 하중을 원래의 단면적으로, 변위를 표점거리를 나누어줌으로서 응력 변형률 선도를 얻을 수 있다. 이와 같은 응력-변형률 선도는 시험된 특정 재료의 특성을 나타내며, 기계적인 성질과 거동의 유형에 관한 중요한 정보를 제공한다.

(1)극한응력(Ultimate Stress) : 항복점을 지나면 경화현상이 일어나면서 다시 하중을 증가시켜야 변형이 증가하고 어느 일정한 하중이 지나면 시편에 국부적 수축현상[Necking]이 나타나며 하중은 감소하며 변형은 증가한다. 시편에 가하여진 최대 하중을 원 단면적으로 나눈 값을 극한 응력이라 한다.
(2)항복응력(Yield stress) 혹은 항복 강도(Yield strength) : 응력이 탄성한계를 지나면 곡선으로 되면서 응력이 증가하다가 하중을 증가시키지 않아도 변형이 갑자기 커지는 지점이 발생하는데 이를 상 항복점이라고 한다. 이때 금속 내부에 슬립으로 인하여 소성유동이 생겨 큰 내부 전위를 일으키면서 하 항복점이 발생하는데, 하 항복점을 지나면 영구변형은 더욱 증가한다. 일반적으로 항복점은 하 항복점을 의미하며, 이때의 응력을 항복응력이라 한다.
(3) 항복점(yield point) : 물체에 힘을 가하면 변형이 일어나는데, 외력이 작을 때는 힘의 제거와 함께 원래의 형상으로 되돌아가는 탄성적(彈性的) 변형이지만, 일정한 크기의 외력에서, 그 이상 힘을 가하지 않아도 변형이 커지는 현상(항복)이 일어나고, 이윽고 재료가 파괴된다.

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