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[공학] [재료실험] 인장실험 – 차단기 접지 Cu-Zn 합금의 조직관찰 및 기계적 특성 평가

인장실험
“차단기 접지 Cu-Zn 합금의 조직관찰 및 기계적 특성 평가”

` 제 1 장. 서 론 `

1-1 미세조직 관찰
미세조직은 소결체 등의 다결정 집합체에 있어 입자의 형태(모양, 사이즈, 이러한 것의 분포상태), 입자의 연결법(결정축의 방위, 입계, 다상계에 있어 각 상의 분포상태), 빈 자리의 상태(수, 사이즈) 등을 통괄적으로 지칭하는 용어이다. 시료의 제작 조건(원료 조정, 성형, 소결법 등)에 크게 의존하며, 미세 구조라고도 한다.
현미경을 통한 재료의 미세조직을 관찰하는 것은 재료 열처리 가공 등의 생상공정의 적정성을 검사하는 과정 중의 하나로 사용될 뿐 아니라 제품의 파손 분석 등 사용상의 문제점을 평가하는 경우에도 널리 사용된다. 미세조직을 관찰하기 위해서는 시편을 제작하여야 하는데 모든 재료에 적용할 수 있는 표준화된 절차는 있을 수 없다. 시편 준비단계에서는 가능한 원하지 않는 손상(Deformation, Scratch, Pull-out, 이물질 유입, Smearing, Relief, Edge rounding, 열 손상 등) 이 일어나면 실제 조직의 관찰이 불가능하므로 가급적 손상이 일어나지 않도록 준비하여야 한다. 또한 시편 준비의 총 소요 경비는 사용하는 소모품의 가격뿐만이 아니라 준비에 요하는 총 소요시간도 매우 중요하다. 잘못된 소모품 및 기기의 사용은 매우 장시간의 노력이 필요하며 이는 전체적인 경비의 상승을 초래 할 수도 있다. 예로서 초기 Grinding 속도를 너무 높일 경우 다음 단계의 Grinding 이나 Polishing에 많은 애로를 초래하는 경우가 대부분이다.

1-2 인장시험의 정의 및 목적

그림 1 인장실험 장비
재료시험에는 정적시험, 충격시험, 크립프 시험, 피로시험, 공업적 시험 등 여러 가지 시험이 있다. 그 중에서 정적시험에 속하는 인장시험(Tensile test)은 재료의 강도를 측정하는 가장 기본적인 시험으로 재료의 인장력에 대한 탄성적 성질, 소성변형 저항 및 파단강도를 측정하는 것을 주로 목적으로 하는 시험을 말한다. 간단한 조작으로 정확한 결과가 얻어질 뿐만 아니라, 인장 하중을 걸었을 때 재료에 생기는 변형저항의 상태를 조사해 봄으로써 그 밖의 하중을 걸었을 때의 저항변형도 추측할 수 있기 때문에 널리 사용되고 있다. 철강과 같은 연성재료에 대해서는 인장강도, 항복점, 신율, 단면수축률을 측정하고 주철과 같이 취성재료에 대해서는 인장강도를 주로 측정한다.

재료의 인장에서 인장강도, 항복강도, 변형률, 단면수축률, 탄성한계, 비례한계, 포아송비, 탄성계수 등을 측정하는 것을 주목적으로 하는 시험을 인장시험(tensile test)이라고 한다. 대부분의 구조물은 사용 중에 힘(하중)을 받게 된다. 그러므로 우선적으로 구조물재료의 특성을 이해하여 과도한 변형이나 파괴가 일어나지 않도록 설계에 주의를 기울여야 한다. 재료의 기계적 거동이란 외부하중에 대한 재료의 반응정도를 나타낸다. 특히, 외부의 힘과 이에 따른 재료의 변형사이의 관계를 나타낸다. 이 기계적 변형에 관련되는 성질을 재료의 기계적 성질 또는 역학적 성질이라고 한다. 기본적인 기계적 성질에는 최대 강도(Maximum Strength), 변형률(Strain), 탄성계수(Elastic Modules), 포아송비(Poison Ratio), 경도(Hardness), 인성(Toughness), 연성 (Ductility), 피로강도(Fatigue Strength), 크리프(Creep), 강성도(Stiffness), 파괴인성(Fracture Toughness)등이 있다. 재료의 기계적 성질을 정확 하게 측정하기 위해서는 실험실 조건을 실제 사용 환경과 거의 같도록 하여야 하며, 하중의 형태 및 하중을 받는 기간 및 주위 환경 조건 등을 고려하여야 한다. 재료 시험은 작용하는 하중상태 및 조건에 따라 정적 시험(Stastic test)과 동적 시험(Dynamic test)으로 분류된다. 정적 시험에는 정적 하중을 가하여 시험하는 것으로 정하중 시험 이라고도 한다.

자료출처 : https://www.ALLReport.co.kr/search/Detail.asp?xid=a&kid=b&pk=15043039&sid=qew132&key=

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키워드 : 공학,재료실험,인장실험,차단기,접지,Cu,Zn,합금,조직관찰,기계적
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