중앙댿�학껓 고체재료실험 A+ 리포트 - 인장 실험 결과 보고서

※ 중요성
- 항복 강도 이상의 하중을 가할 때는 재료의 소성 변형이 시작되면서 재료의 내부구조가 바뀌며 그 성질도 바뀐다. 반면에 탄성 범위 내에 있을 때는 하중을 아무리 가해도 제거할 시 변형률은 다시 돌아온다.
이처럼 탄성 성질 덕분에 재료의 거동은 눈에 띌 만한 변화를 초래하지 않는다. 하지만 변형률에는 조금의 차이가 나타난다.
인장시험 도중에(소성을 넘어선) 하중을 제거하면 전체의 변형률 중 탄성 변형률만큼 회복을 한다. 재료의 분자 간의 결합이 끊어지더라도 일부의 결합력은 남아 있기에 다시 회복할 수 있다.
회복하면서 변형되는 정도를 조금이라도 줄이는 방향으로 적용된다. 그 후에 응력을 다시 가하면 하중을 제거한 응력점에서 항복변형이 다시 일어남으로써 이전에 일어난 항복강도를 넘어서는 변형경화현상까지도 확인할 수 있다.
⓸ 본 인장 실험을 통해 알게 된 바를 공학적인 관점에서 서술하시오.

인장 실험 중 응력과 변형률 이외에도 열처리방법에 따른 결과를 확인할 수 있었다.
일단 노멀라이징(normalizing) 처리한 시편(이하 노멀라이징 시편)은 연성(ductile)을, 퀜칭(quenching)처리한 시편(이하 퀜칭 시편)은 상대적으로 취성(brittle) 성질을 가진다.
인장시험을 통해 퀜칭 시편의 최대인장강도가 노멀라이징 시편보다 높다는 사실과 퀜칭 시편이 상대적으로 소성변형에 견디는 힘이 강함을 확인할 수 있었다.
즉, 퀜칭 시편은 노멀라이징 시편보다 강도가 높다. 또한 퀜칭 시편은 초기에는 훅의 법칙에 따라 선형적으로 변형되나 작은 변형률 값에서 편평한 모양으로 파단된다. 또한 단면적 감소가 매우 작다.
반대로 노멀라이징 시편은 퀜칭 시편보다 높은 연신율을 갖고, 컵 앤 콘(cup and corn) 형태로 파단되므로 단면적 감소율이 더 크다. 또한 변형량이 크고 흡수에너지가 큰 노멀라이징시편이 퀜칭 시편보다 인성이 좋음을 확인 할 수 있었다.
재료에 따라 가지는 물성치(탄성 계수, 항복 강도, 인장 강도, 연신율 등)는 각기 다르다. 이번 인장 시험으로 노멀라이징과 퀜칭에 따라 금속 결정 내부 조직들이 각기 다른 변화를 일으키고 그 변화에 따른 그래프 차이 또한 확인할 수 있었다.