[기계공학실험]크��프(Creep)

1. 실험 목적
가. 실험 목표
1) 고온의 유체에 장시간 노출되어있는 터빈블레이드를 크��프현상을 고려하지 않고 설계하면 크��프현상이 발생하여 블레이드가 터빈벽에 부딪히거나 파손될 우려가 있다. 이를 방지하기위해 재료의 특성을 알고있어야 하는데 이에 우리는 실온에서 크��프현상이 잘 일어나는 납을 가지고 크��프율을 알고자 한다.
2) 재료의 크��프 현상에 대해 이해하고 실험을 통해 현상을 직접 확인하는 것이다. 크��프에 의한 재료의 파단 실험을 진행한다. 실험 결과 값을 바탕으로 크��프 곡선을 그리고 이론의 크��프 곡선과 비교하여 천이 크��프, 정상 크��프, 가속 크��프 구간을 찾아본다.
3) 크��프 실험을 통해 일정 하중 또는 일정 응력이 존재하는 기기들 내부의 지료의 신뢰성을 확인하는 방법에 대한 지식을 습득한다.
4) 실험에 사용된 시험편인 납의 직경(φ)과 추의 무게를 변화시켜가면서 크��프 실험을 하여 측정값(늘어난 길이왿� 시간)으로 크��프 실험곡선을 그려 크��프율과 그래프를 통하여 납이 일정하중을 지속적으로 받을때 그 하중과 납의 직경에 따른 특성을 알아보는 것이 이번 실험의 목적이다.

2. 실험 이론 및 원리
가. 실험 배경
결정질의 고체 재료에 일정하중 또는 일정응력을 가하고 특정온도에서 긴 시간동안 유지하면 시간이 경과함에 따라 변형량(strain)이 증가하게 되는데 이러한 현상을 크��프라 하고 그 결과로 나타나는 파단을 크��프 파단(creep rupture)이라 한다. 크��프현상은 용융점이 낮은 납, 주석, 구리 등은 상온에서도 크��프 현상이 나타나지 만, 철강 및 강력한 경합금 등은 상온에서 크��프 현상이 나타나지 않는다. 그러나 최근에 발전된 제트기관, 로켓, 증기터빈, 가스터빈 등에서는 450°C 이상의 고온에서 재료가 사용되는 경우가 많고, 또한 화학 플랜트 등에서도 고온, 고압에서 재료가 사용되는 경우가 많아 크��프현상을 고려하지 않을 경우 크��프파단이 일어날 수 있으므로 크��프현상은 공학상의 중요한 문제이다. 따라서 위왿� 같은 크��프 현상을 이해하는 것이 이번 실험의 목적이다.