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금속막대의 영률 측정 실험2025.11.131. 영률(Young's Modulus) 영률은 재료의 탄성적 성질을 나타내는 물리량으로, 응력과 변형률의 비로 정의됩니다. 금속막대에 인장력을 가했을 때 발생하는 응력에 대한 변형률의 비율을 측정하여 그 재료의 강성도를 파악할 수 있습니다. 영률이 클수록 같은 응력에 대해 변형이 적게 발생하는 단단한 재료입니다. 2. 금속막대의 탄성변형 금속막대에 외력을 가하면 원자 간 거리가 변하여 변형이 발생합니다. 탄성한계 내에서는 외력을 제거하면 원래 형태로 복원되는 탄성변형이 일어납니다. 이 과정에서 응력-변형률 관계를 분석하여 재료의 ...2025.11.13
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금속 막대의 영률 측정 실험2025.11.131. 영률(Young's Modulus) 영률은 재료의 탄성적 성질을 나타내는 물리량으로, 응력과 변형률의 비로 정의됩니다. 금속 막대에 인장력을 가했을 때 발생하는 응력(단위 면적당 힘)과 그에 따른 변형률(길이 변화의 상대적 크기)의 관계를 통해 측정됩니다. 영률이 클수록 재료는 더 단단하고 변형에 저항하는 성질이 강합니다. 이는 재료의 기계적 성질을 평가하는 중요한 지표입니다. 2. 금속 재료의 탄성 성질 금속 재료는 외부 힘에 의해 변형되었을 때 힘이 제거되면 원래의 형태로 돌아오는 탄성을 가집니다. 이러한 탄성 범위 내에서...2025.11.13
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스테인리스강의 기계적 성질과 열처리 분석2025.11.141. 스테인리스강(STS)의 정의 및 분류 스테인리스강은 철에 크롬과 니켈을 첨가하여 내식성을 향상시킨 공업재료입니다. 성분에 따라 Cr계와 Ni계로 분류되며, 조직에 따라 마르텐사이트계, 페라이트계, 오스테나이트계 3가지로 구분됩니다. 중성 상태의 산소 농도 환경에서 부동태를 형성하여 불수성을 유지하는 강으로 정의되며, 내식성이 강한 특징을 가집니다. 다만 산화성 산에는 강하지만 염산, 황산 등 비산화성 산에는 상대적으로 약합니다. 2. 오스테나이트계 스테인리스강 오스테나이트계는 가장 널리 사용되는 스테인리스강 유형으로, 광범위한...2025.11.14
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금속재료 기말고사 내용정리2025.11.151. 금속재료의 기본 개념 금속재료는 금속 원소와 그 합금으로 이루어진 재료로, 우수한 전기전도성, 열전도성, 기계적 강도를 가지고 있습니다. 금속재료는 순금속과 합금으로 분류되며, 철강, 비철금속, 특수금속 등 다양한 종류가 있어 산업 전반에서 광범위하게 사용됩니다. 2. 금속의 결정구조 금속의 결정구조는 원자들이 규칙적으로 배열된 형태로, 체심입방(BCC), 면심입방(FCC), 육방최밀(HCP) 등의 주요 구조가 있습니다. 결정구조는 금속의 물리적, 화학적 성질을 결정하는 중요한 요소이며, 온도와 압력에 따라 변할 수 있습니다....2025.11.15
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파단면 분석을 통한 재료 파괴 메커니즘 연구2025.11.161. 연성파괴(Ductile Fracture) 연성파괴는 소성변형을 동반한 파괴로, 외력 증가 시에만 균열이 성장한다. 금속재료의 인장실험에서 국부수축(necking)으로 인해 공동(void)이 형성되고, 이들이 합체하여 균열을 형성한 후 인장축과 45도를 이루는 방향으로 전파되어 최종파단을 가져온다. 파단면에서 중심부는 톱니모양의 수직파단(섬유상파괴)을 보이고 표면부는 전단파단을 보인다. Steel과 Brass에서 관찰되는 dimple은 연성파괴의 특징적 미세구조이다. 2. 취성파괴(Brittle Fracture) 취성파괴는 균열...2025.11.16
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냉매에 따른 Fe-C 시편의 결정크기 및 경도 비교2025.11.161. 열처리 및 냉각속도 Fe-C 시편(0.4wt%C)을 900℃에서 1시간 열처리하면 오스테나이트 철로 변태하고, 냉각속도에 따라 펄라이트, 베이나이트, 마르텐사이트 등으로 변태한다. 냉각속도가 빠른 순서는 소금물, 소주, 얼음물, 기름, 공기 중 냉각이며, 냉각속도가 빠를수록 경도가 높아지고 결정립이 작아진다. 실험 결과 공냉과 기름 열처리는 느린 냉각으로 결정립이 크고 경도가 낮으며, 얼음물과 소금물은 빠른 냉각으로 결정립이 작고 경도가 높게 나타났다. 2. 금속 시편 준비 및 폴리싱 Fe-C 시편의 표면은 열간 압연 공정에서...2025.11.16
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여러 금속 시편의 경도 측정 실험2025.11.161. 탄소강의 분류 및 특성 탄소강은 탄소 함유량에 따라 저탄소강(0.3wt% 미만), 중탄소강(0.3~0.6wt%), 고탄소강(0.6wt% 이상)으로 분류된다. 저탄소강은 연하고 약하지만 우수한 연성과 인성을 가지며, 중탄소강은 저탄소강보다 경도가 크고, 고탄소강은 가장 단단하고 강하며 낮은 연성을 갖는다. 탄소강은 페라이트, 펄라이트, 시멘타이트 조직으로 구성되며, 탄소와 합금원소에 의해 특성이 결정된다. 2. 브리넬 경도 측정 원리 및 특징 브리넬 경도는 지름 10mm의 강구를 유압으로 시편에 압입할 때 최대하중을 압입된 자국...2025.11.16
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STS 304, S45C, AZ91HP의 미세조직 관찰 실험2025.11.161. 스테인리스강(STS 304) STS 304는 Fe-base에 18Cr-8Ni 성분의 오스테나이트계 스테인리스강입니다. 크롬 12% 이상 함유로 표면에 Cr2O2 피막이 형성되어 우수한 내식성을 가집니다. 상온에서 등축 오스테나이트 결정립 조직을 나타내며, 결정립계에 M23C6형 탄화물이 석출됩니다. 내식성, 내열성, 저온강도가 우수하고 열처리로 경화되지 않으며 자성이 없습니다. 주방기구, 화학설비, 배관, 전자제품 등 다양한 분야에 광범위하게 사용됩니다. 2. 탄소강(S45C) S45C는 Fe-base에 0.45% 탄소를 함유...2025.11.16
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SM20C 시험편의 브리넬경도 측정 실험2025.11.171. 브리넬경도시험 브리넬경도시험은 1900년 스웨덴 기술자 브리넬이 고안한 금속 재료의 경도 측정 방법이다. 구형의 압자를 일정한 하중으로 시편에 압입하여 경도값을 측정하며, 거칠거나 굵은 구조의 재료 경도 측정에 주로 사용된다. 부하속도와 하중유지 시간에 따라 경도값이 달라지므로 표준조건으로 10~15±2초를 적용한다. 지름 D mm의 강구 압자를 F kg의 시험 하중으로 압입했을 때 생기는 우묵한 자국의 지름 d mm과 깊이 h mm으로 브리넬 경도를 표시한다. 2. SM20C 시험편 SM20C는 본 실험의 대상 시험편으로, ...2025.11.17
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금속 재료 인장 실험2025.11.181. 응력과 변형률 응력(Stress)은 단위면적당 힘의 크기로 σ=P/A로 표현되며, 변형률(Strain)은 단위 길이당 늘어난 길이로 ε=δ/L로 정의된다. 응력-변형률 선도(Stress-Strain Curve)는 재료의 기계적 거동을 나타내는 중요한 그래프로, O-A 구간의 선형 탄성 구간, A-B 구간의 비례한도 초과 구간, B-C 구간의 항복 구간, C-D 구간의 변형경화 구간, D-E 구간의 넥킹 구간으로 나뉜다. 2. 인장 시험 방법 및 장비 ASTM E8/E8M 08 표준을 따르는 인장 시험은 만능 재료 시험기(Uni...2025.11.18
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