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  • 2원계 합금(Pd - Sn)의 열분석 실험을 통해 얻은 냉각 곡선으로 상의 변태과정을 알아본다. 평가A좋아요
    ● Object2원계 합금(Pd - Sn)의 열분석 실험을 통해 얻은 냉각 곡선으로 공정합금 조성 상태도를 만들어 보고 상태도에서 상의 변태과정을 알아본다.● Theory『If a single component system is cooled from the liquid state, it follows from the phase rule that the temperature of the sample undergoing transformation should remain constant during the phase change.단일성분계가 액체 상태에서 냉각되면 변태온도는 상이 변태되는 동안 상률에 의해 일정하게 유지된다.』▶ 계와 성분1) 계(System)1종 이상의 물질로 이루어진 금속을 그 이외의 것으로부터 분리하면 이것이 순수한1성분계가 되는 것을 한 개의 계(System)라 한다. 계의 상태는 전체가 거시적으로균질일 때 균일계 또는 단상계라 한다. 2개 이상 다른 종류의 상이 공존할 때 불균일계또는 다상계라 하며, 단상계가 모여서 생긴 복합계라 할 수 있다.2) 성분한 개의 계를 구성하는 물질을 성분이라 하고, 성분 물질의 양의 비를 조성이라 한다.성분은 계를 구성하는 물질을 지칭하는 것이며, 물질의 구성원소를 뜻하는 것은아니다. 계는 성분의 수에 따라 1성분계, 2성분계 또는 1원계, 2원계 등으로 불린다.예를 들면 물은 물이라고 하는 성분만으로 이루어진 1성분계 이고, 염수는 물과소금의 2개의 성분으로 이루어진 2성분계 이다.▶ 상과 평형1) 상(Phase)물질의 상태에는 기체, 액체 및 고체인 3개의 형태가 있는데, 이들을 구성하고있는 물질을 고려하였을 때, 각각 기상, 액상, 고상이라 한다.상(Phase)이란 원자 또는 분자의 집합한 모양의 것으로 어느 부분이나 균일하고불연속적이며, 명확히 경계된 부분으로 되어 있는 분자와 원자의 집합상태를 말한다.기체, 액체, 고체는 각각 하나의 상태이며, 기체의 상태는 여러 종류의 물질이 존재하여도거의 균일하n three phases are in equilibrium in a binary alloy, it follows from the phase rule that the degree of freedom is zero. The temperature of the material must therefore remain constant during the transformation.When three phases coexist in eutectic composition the alloy solidifies at a constant temperature. Under equilibrium conditions, the temperature at which or the temperature range over which a given structural change occurs for a given material is characteristic for that material.2성분계에서 2개의 상이 평형상태이면 온도는 변화가 나타나고 3상이 평형상태이면 자유도는 0이다. 변태중에는 온도변화 없이 일정하게 유지된다. 3상의 공정조성에 존재할 때, 합금은 일정한 온도에서 응고된다. 평형조건하에서 어떤 온도범위에서 일어나는 조직변화는 그 금속의 특성이다.▶ 상태도상태도란 여러가지 조성의 합금을 용융상태로부터 응고되어 상온에 이르기까지 상태의 변화를 나타낸 그림을 말한다. 즉 합금의 성분비율과 온도에 따른 상태를 나타내는 그림으로서, X축에는 조성(%), Y축에는 온도(℃)로서 표시하고 있다. 그런데 여기서 X축의 조성 즉 성분비율을 나타내는데 에는 중량비율(wt%)이 보통 사용되지만 경우에 따라서는 원자비율(at%)로 나타낼 때도 있다.1) 액상선과 고상선순금속의 응고는 일정한 온도에서 이루어지는데 반해, 합금의 응고는 어떤 온도구간 사이에서 이루어지는 것이 일반적이다.그림 1의 (a)는 A금속의 용융상태에서의 열분석 곡선과 A금속에 B금속을 합금한열분석 곡선 2개 및 B금속의 5℃에서 L1점 에서 액상선은 교차하며 S1에 해당하는 포화 α상을 초정으로 서 정출하기 시작한다. 온도가 강하하면 정출을 계속하는α상 의 고용체의 농도는 고상선인S _{1} `F를 따라 변화하며 잔액의 농도는 액상선 L1E에 따라서 변화한다. 183℃ 에 도달하면 F농도의 α고용체는 상당량 정출되고 있으며 잔액 은 E농도가 된다. 이 점의 α고용체와 잔액의 양 비는 HE :FH 로 α고용체의 양은 상당히 많아진다. 이 온도에서 E농도의 융액은 공정반응에 의해 F농도의 α상과 G농도의 β상을 동시에 정출하여 그림와 같은 미세한 공정조직이 된다.응고가 완료되면 온도는 다시 강하하고 정출하고 있는 F농도의 α상과 G농도의 β상은 온도와 함께 각각 고용도가 변화한다. 상온에 도달하면 C농도의 α상과 D농도의 β상이 되며 양 비는 KD : KC로 된다. α, β양 비의 농도는 확산에 의해 변화하나 고용상태이므로 큰 분리는 없으며 α상내에 β상의 미세입자의 석출이 발생하며 많은 시간이 필요하게 된다.▶ 아공정 조성 (Pb -20% Sn)20at.% Sn합금은 공정선 FEG와 관계하지 않으므로 공정반응과는 무관한 합금이다. 이 합금은 균일용액상태부터 서냉하면 295℃의 L2점에서 액상선과 만나고 S2농도의 α고용체를 정출하기 시작한다. 이 응고과정은 완전고용체 곡선의 경우와 동일하며 온도강하에 따라 정출하는 고용체 농도는 S2부터 S3로 변화하고 잔액의 농도는 L2부터 L3농도로 변화하여 240℃에서 응고가 완료하고 S3농도의 고용체가 된다. 이후는 α고용체로서 온도가 떨어지나 160℃에서 용해도선 FC서 S4점에서 교차한다. 이 온도에서 Pb에 대한 Sn의 고용도는 다시 포화상태가 되며 이보다 저온측에서는 과포화로 되므로 S5농도의 β석출이 시작된다. 온도가 강하함에 따라서 α상의 농도는 고용도선 S4C선에 따라 변화하고 석출하는 β상의 농도는 고용도선 S5D선에 따라서 동시에 변화한다. 이 β상의 석출과정은 크게 분해하지 않고 미세입자로서 석출한다. 상온에서는 c농도 수 있다.2) 시차 열분석법(DTA : Differential Thermeral Analysis)시료를 일정한 속도로 가열 혹은 냉각시켰을 때 그 온도 범위 안에서는 열적 특성의변화가 없는 기준물질과 시료와의 온도차를 온도의 함수로 기록하여 분석한 것이다.이 방법으로 결정전이, 2차전이, 상변화, 시료의 종류나 성질을 정성적으로 파악,반응열의 정량적 측정, 열용량의 추산치 측정, 시료의 조성과 순도를 알 수 있다.3) 열분석 곡선열분석곡선은 용융상태의 액상금속이 완전히 응고될 때까지의 시간에 따른 온도변화를측정한 곡선으로, 이 곡선을 이용하여 합금의 응고과정이나 금속상호간의 용해도를알 수 있으며, 현미경에 의한 금속조직의 관찰이나 열팽창, 비열, 전기저항, X선에의한 격자정수의 측정등과 함께 상태도를 작성하는데 이용하고 있다.▶ 냉각 곡선순금속이나 합금이 용융상태로 있는 온도에서 고체로 있는 온도 이하까지 냉각됨 따라 일어나는 액적변화를 X축에 시간은 Y축에 온도로써 표시한 그림이다. 이러한 조사를 열분석이라 한다. 냉각곡선에 대한 자료를 얻기 위해서는, 고온도계를 융체에 넣고나서, 완전히 응고하는 온도이하까지 천천히 냉각하면서 시간 간격을 두고 온도를 읽으면 된다.순금속의 냉각곡선은 응고온도에 도달할 때까지는 평탄하게 떨어지다가 어느 시간 동안 수평으로 있게 되며, 그 후에는 응고된 금속이 액체상태에서 고체상태로 변하는 과정을 나타내며, 이때 응고잠열이 소모된다. 어떤 특별한 합금의 순금속과 같은 형태의 냉각곡선을 나타내지만 대부분의 합금의 응고는 어떤 한 온도에서 나타나지 않고 온도구간에 걸쳐 나타난다. 그림의 (b)와 같이 곡률의 변화는 응고 개시와 응고 종료에서 나타난다.금속의 냉각곡선과 변태▶ 가열곡선대부분의 고체와 액체는 열이 가해져 온도가 상승하다가 일정온도가 되면 상태의 변화가 일어난다. 고체는 녹아서 융해 액체가 되고, 액체는 기화하여 기체가 된다. 이처럼 일정온도 구간이 나타나는 이유는 가해준 열이 모두 상태를 변화시키기 위해 쓰여졌기 때문화 되기 위해서 에너지를 방출하는것『In practice, curves with sharp beginning and end of the transformation are not obtained. The rounding in the curves at the beginning of the reaction is caused by a lag in temperature between the thermocouple and the specimen and also by temperature gradients within the specimen.Therefore the rate of heating or cooling should be small enough to avoid excessive temperature gradients. A satisfactory rate for this experiment is 1-2℃ per minute.실험에서, 변태의 시작과 끝을 명확히 얻지 못한다. 반응의 시작점의 곡선이 둥근 이유는 열전대와 시료사이의 온도 지연과 시료내의 온도변화가 원인이 된다. 그러므로 가열이나 냉각의 속도는 지나친 온도기울기를 피할 만큼 충분히 작아야 한다. 이 실험을 하기에 적당한 속도는 분당 1-2℃ 이다.▶ Pb 와 Sn1) SnSn의 주요한 용도는 주석 도금이며, 그 밖에 구리합금(Cu+Sn), 베어링메탈 (Sn+CU+Sb),땜납 등으로도 이용되며, 독성이 없으므로 의약품, 식품 등의 포장용 튜브로서 사용된다.물리적 성질은 은백색의 연한 금속이며, 동소변태가 있다. 변태점 이상에서 안정한백주석(β-Sn, white tin)이 회주석(α-Sn, grey tin)으로 변태되며, 이 변태가 시 작 되면서 급속히 진행하여 분말로 된다. 이것을 주석 페스트(tin pest)라 한다.기계적 성질은 고온에서는 강도, 경도, 연신율이 모두 저하하며, 화학적 성질은강산, 강알칼리에는 침식되나 중성에는 내식성을 가지며, O2가 있으면 부식은 가속된다.Sn의 물리적 성질비 중(1할 것.
    공학/기술| 2008.04.06| 22페이지| 2,000원| 조회(1,242)
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  • 회복 재결정 그리고 결정립 성장에 따른 조직과 기계적 성질 변화 조사 평가B괜찮아요
    ● Object회복 재결정 그리고 결정립 성장에 따른 조직과 기계적 성질 변화를 조사한다.● Theory▶탄소강의 열처리강을 적당한 온도로 가열하여 냉각하는 조작을 열처리라고 한다. 열처리는 철강재료의 기계적 성질을 크게 개선할 수 있어 공업적으로 매우 중요한 작업이다. 같은 철강이라도 가열온도와 온도의 유지 및 냉각시간에 따라 기계적, 물리적 성질이 달라지게 된다. 열처리방법으로는 불림(normalizing), 풀림(annealing), 담금질(quenching), 뜨임(tempering) 등이 있다.▶annealing(풀림)강을 표준상태로 만들기 위한 열처리로 강을 단련한 후 , 오스테나이트 단상이 되는 온도 범위에서 가열하여 노속에 방치하여 냉각시켜서 주조 또는 과열조직을 미세화 하고 냉간가공-단조 등에 의한 내부응력을 제거 한다 그리고 결정조직, 기계적-물리적 성질 등을 표준화 시키는데 있다. 상용 강에서 가장 보편적인 어닐링 법에는 완전 어닐링과 프로세스 어닐링이 있다.완전어닐링은 일반적인 어닐링이고, 프로세스 어닐링은 보통 0.3%까지의 아공석강에 적용한다. 강을 보통 550℃~ 650℃로 가열하여 필요한 시간을 유지하였다가 요구되는 속도로 냉각한다. 프로세스 어닐링은 냉간가공에 의한 내부응력을 제거하여 냉간 가공된 저 탄소강을 부분적으로 연하게 하여 해주므로 때로는 응력제거 처리 또는 회복 처리라고 한다.▶회복(recovery)냉간가공으로 인한 금속의 물리적, 기계적 성질의 변화를 가공전의 상태로 되돌리는 것을 말한다.저온에서 회복시는 공공이나 침입된 원자 같은 점 결함 들이 외부나 결정입계 그리고 전위로 이동한다. 고온에서 전위는 내부 변형을 감소시키기 위해 슬립과 상승운동에 의해 움직이고, 결국 적당한 이동성을 가지게 되어 변형시 형성된 Cell벽에 엉켜서 전위는 좀 더 규칙적으로 재배열 하게 된다. 동일한 슬립면 위에 서로 다른 부호의 전위가 존재하면 서로 점점 가까워지고 결국 합세하여 전위는 소멸하게 된다. 이러한 과정을 통해 Cell 내부는 경도 감소는 점 결함과 전위의 감소, 그리고 아결정립의 성장에 따른 것이다.▶재결정(recrystallization)재료의 자유 에너지가 더욱 감소하게 되는데 이 과정을 재결정이라 한다. 이 변형없는 새로운 결정은 초기변형 정도가 가장 높은 지역에서 우선적으로 형성되는데, 만일 개재물이나 석출물이 존재한다면 새로운 결정핵생성에 좋은 장소가 될 것이다. 새로운 결정은 변형된 조직이 모두 없어질 때까지 성장한다.냉간가공된 금속의 조직에서 응력 없는 결정이 생기는 가장 낮은 온도, 즉 재결정이 일어나는 온도는 용질원자 혹은 제 2상 입자의 존재와 소성변형의 정도가 영향을 준다. 만약 높은 열적 에너지가 공급된다면(예를 들면 온도를 올려 주면) 변형이 없는 새로운 결정립이 형성되고 , 결정립의 크기는 온도와 시간에 의존한다.▶결정립성장(grain growth)새로운 결정의 성장은 본래의 결정입계 이동이나 아 결정립의 성장에 의해 일어난다.재결정 결정립은 소성변형 결정립에 비해 낮은 전위밀도를 가진다. 결정립 성장의 구동력은 결함의 감소(결정립계의 감소)에 따르는 자유 에너지의 감소이므로 자연적으로 일어나고 최소 임계변형 이상에서 재결정 핵의 생성속도는 소성변형의 증가에 의해 급격히 증가한다. 석출물이나 개재물이 있으면 결정립계의 이동이 방해되므로 결정립 성장은 정지된다.전위 밀도는 소성변형에 의해 증가되는데, 전위-전위 상호 반응은 변형된 재료에서 보다 쉽게 일어나므로 전위의 운동은 더욱 높은 전위 밀도를 갖는 시편에서 더 어려워지게 된다. 따라서 냉간가공은 재료의 경도를 증가시킨다. 회복과 재결정으로 결함(전위)의 밀도가 감소하므로 이 과정에서 재료의 경도가 감소하고 연성을 증가 시킨다.● Description of apparatus가. 압연시편 및 열처리시 필요한 재료압연기 시편 절단도구 열처리기나. 마운팅시 필요한재료마운팅 몰드 포리코드 경화제 및 유리막대다. 연마 및 부식시 필요한 재료사포(200 ~ 1500) 천 연마기 현탁액 메탄올부식액 및 집게 초음파. 시편을 약 10x10(mm제곱)크기로 각각 6개씩 절단한다.나. 5개의 시편을 540℃에서 5분 10분 30분 60분 90분으로 가열한다.다. 가열 후 공기중에 냉각 시킨다.(공냉)▶ 3. 마운팅을 한다.가. 산화되어 있는 겉면을 사포로 한번 갈아준다.나. 폴리코드와 경화제를 종이컵에 넣고 유리 막대로 잘 저어 준다.(경화제 두껑의1/3)다. 유리 막대를 대고 냉각 마운팅 몰드에 넣는다. (물과 기포를 조심)라. 마운팅을 구별하기 위해 종이에 온도 시간을 적어서 띄운다.마. 경화된 후 마운팅 몰드에서 마운팅을 꺼내다.▶ 4. 연마를 한다.가. 연마를 하기전에 마운트 한쪽부분을 라운링 처리 한다.나. 사포 200, 320, 600, 800, 1000, 1200 1500 순으로 연마한다.1.낮은 번호가 입자가 거칠다.2.연마방향을 기존의 스크레치의 수직인 방향으로하고 전번호의 스크레치를 다없앤다.3.연마시 좌우로 하지말고 한쪽으로만 연마한다.다. 천에 현탁액(알루미나)를 뿌려주며 연마한다.라. 연마가 끝난 후 물세척을 한다.마. 시편에 남은 알루미나를 메탄올에 담궈서 초음파로 마저 세척을 한다.(메탄올은 부식 방지이다. 아세톤은 마운트가 녹으므로 사용금지)▶ 5. 부식후 광학현미경으로 관찰가. 시편을 나이탈 3%(알코올+전산)에 3~5초 정도 부식 시킨다.나. 부식후 물세척하고 메탄올을 뿌리고 드라이기로 잘 말린다.1. 부식 시간을 잘 조절 한다. 2. 얼룩에 조심해서 한다.다. 광학현미경으로 시편의 조직 관찰 사진을 찍는다.라. 관찰된 조직으로 탄소강의 변화를 조사한다시편시편(230)시편(231)시편(232)시편(233)시편(234)시편(235)가열 온도X540℃가열 시간X300sec600sec1800sec3600sec5400sec냉각방법X공냉● Methode of condition● Data an result▶결정입 크기의 변화가 있었다.결정입 크기는 서클릿법을 사용하여 구했다.πr² (r = 100um)200um (잘린결정입갯수*0.66)+(완전한 결정입1256.45㎛²500.78㎛²1222.45㎛²1444.58㎛²1555.6㎛²4조원 계산788.12㎛²1295.75㎛²555.85㎛²1444.5㎛²1605.45㎛²1824.7㎛²5조원 계산800.78㎛²1453.78㎛²577.45㎛²1385.7㎛²1548.5㎛²1565.45㎛²결정입 평균 크기767.33㎛²1336.95㎛²552.84㎛²1433.02㎛²1574.18㎛²1695.91㎛²▶각 시편의 결정입 크기 표 와 그래프▶결정립이 가열전(230)조직 보다 540℃로 5분 가열한(231)조직이 더 커지고 둥글어진 것으로 보아 회복 과정이 일어났음을 추정된다.(230) (231)가. 열처리로 인하여 압연과정에서 일어났던 내부 응력이 제거되기 시작함으로써 인하여 가로로 늘어 났던 조직이 다시 다각형화 되어 지고 있다.나. 아직도 압연상태는 유지되고 있으나 회복되고 있는 시기로 보임▶결정립이 540℃로 5분 가열한(231)조직 보다 540℃로 10분 가열한(232)조직이 더 미세해진 것으로 보아 재결정과정이 일어났음을 추정된다.(231) (232)가. 5분간 열처리한 조직 보다 완전히 다른 조직이 생기기 시작하였다. 이것은 일정한 온도에 도달하게 되면 탄소강이 재결정과정을 하게 된다. 여기서 생긴 조직은 앞에 조직과 또 다른 조직이다.나. 조직 곳곳에서 미세한 결정립 핵들이 생성된 모습을 확인 할 수 있다.▶540℃로 10분 가열한(232)조직 부터 540℃로 90분 가열한(235)조직 까지 크기가 커짐으로 보아 결정립 성장 과정임을 알수 있다.(233) (234)가. 시간이 지나감에 따라(540℃에서 10분 ~ 90분) 결정립의 성장이 일어나 졀정림의 크기가 증가하고 있다. 그에 따라서 결정립이 커질수록 강도와 경도는 감소 되어 지고 연성은 증가 한다는 사실을 조직의 변화로 알아 볼수 있다.(235)▶열처리전 조직과 열처리후 조직의 차이(열처리전의 시편) (열처리후의 시편)가. 열처리전의 조직보다 열처리 후의 조직이 결정립의 크기가 더 작았다.열처리후의 조직은 가열준 상태로 만들기 위해서이다.▶ 풀림온도와 시간이 경도, 결정입자 크기에 미치는 영향은?풀림 온도가 높아질수록 에너지가 높아져 재결정립이 인접한 작은 결정립과 병합하는 것이 더 잘되어 큰 결정립으로 잘 성장한다. 그리고 Hall and Petch 식에 의해 경도는 감소한다.풀림 시간 역시 길어질수록 성장 할 시간적 여유가 늘어나 크기가 성장하는 현상을 보이나, 풀림 온도변화에 의한 크기 변화에 비해서 결정입자 크기가 커지는 정도는 작다. 그리고 시간은 아무리 증가해도 일정 수준에 달하면 결정립 크기가 증가하지 않는다.▶Hall and Petch equation대부분의 결정질 재료의 항복 강도는 결정립 크기가 미세할수록 증가한다는 것을 나타내고 있다. 즉 결정립 크기가 작아질수록 재료의 강도는 증가한다.σ y = σ i + k d^ -½σy = 항복응력 (항복강도란 탄성력이 없어져 고유의 성질이 변화 되는 것이다.)시편시편(230)시편(231)시편(232)시편(233)시편(234)시편(235)결정입 평균 크기767.33㎛²1336.95㎛²552.84㎛²1433.02㎛²1574.18㎛²1695.91㎛²σi = 결정립내에서 전위의 이동을 방해하는 마찰 응력 K = 물질의 특성에 따른 상수 d = 평균 결정립크기(σi , K 로 임의로 일정한 상수로 지정)(235) 시편이 가장 낮은 값을 나타내므로 경도가 가장 약할것 이다.▶ 재결정화 온도를 변화시키는 인자는?재결정 온도를 변화시키는 인자는 여러 가지 종류가 있으며 복합적으로 작용하여 그 온도를 변화시킨다. 일단 가장 알기 쉬운 인자는 전위밀도와 자유에너지에 연관되어서 설명이 가능한 소성변형이 가해진 정도 즉, 냉간가공도가 있다. 이것에 대한 내용은 밑에 있는 3번에서 자세히 설명 하였다. 그리고 두 번째로 재결정이 일어나기 전의 결정립의 크기 또한 영향을 미치는데, 이유는 결정립의 크기에 따른 표면에너지(표면장력)차이로 생각된다. 그리고 재결정전의 조성 역시 재결정온도에 영향을 주는데, 순도의 높고 낮음에 따라 재다.
    공학/기술| 2008.04.06| 9페이지| 2,000원| 조회(2,216)
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  • 오스테나이트영역에서 탄소강의 조직변화에 따른 입자크기등의 변화를 조사(점산법관찰) 평가B괜찮아요
    ● Object오스테나이트영역에서 일정시간 유지한후 탄소강의 조직변화에 따른 입자크기등의 변화를 조사● Description of apparatus가. 시편 준비시 필요한 재료톱 철사 및 가위 바이스 및 강나. 열처리시 필요한 재료가열로 집게 보호 장갑다. 마운팅시 필요한재료마운팅 몰드 포리코드 경화제 및 유리막대라. 연마 및 부식시 필요한 재료사포(100 ~ 1200) 천 연마기 현탁액 메탄올부식액 및 집게 초음파 세척기 드라이기 및 집게마. 현미경 관찰시 필요한 재료광학 현미경● Methode of procedure▶ 1. 열처리할 시편을 준비한다.가. 시편을 적당한 크기로 9개 자른다.나. 철사로 시편을 감싸는 바구니를 만든다다. 철사 바구니에 시편을 담는다.▶ 2. 시편을 열처리 한다.가. 시편을 1010℃, 970℃, 930℃ 각각의 온도의 가열로에 시편3개씩 넣는다.나. 각각의 온도에서 시편을 30분 60분 90분으로 가열한다.다. 가열 후 공기중에 냉각 시킨다.(공냉)▶ 3. 마운팅을 한다.가. 산화되어 있는 겉면을 사포로 한번 갈아준다.나. 폴리코드와 경화제를 종이컵에 넣고 유리 막대로 잘 저어 준다.(경화제 1/3)다. 유리 막대를 대고 냉각 마운팅 몰드에 넣는다. (물과 기포를 조심)라. 마운팅을 구별하기 위해 종이에 온도 시간을 적어서 띄운다.마. 경화된 후 마운팅 몰드에서 마운팅을 꺼내다.▶ 4. 연마를 한다.가. 연마를 하기전에 마운트 한쪽부분을 라운링 처리 한다.나. 사포 100, 320, 600, 800, 1000, 1200 순으로 연마한다.1.낮은 번호가 입자가 거칠다.2.연마방향을 기존의 스크레치의 수직인 방향으로하고 전번호의 스크레치를 다없앤다.3.연마시 좌우로 하지말고 한쪽으로만 연마한다.다. 천에 현탁액(알루미나)를 뿌려주며 연마한다.라. 연마가 끝난 후 물세척을 한다.마. 시편에 남은 알루미나를 메탄올에 담궈서 초음파로 마저 세척을 한다.(메탄올은 부식 방지이다. 아세톤은 마운트가 녹으므로 사용금지)▶ 5. 부식후 광학현미얼룩지지 않게 조심한다.사. 시간을 잘 조절해서 과 부식에 주의한다.● Data an result시편시편(131)시편(132)시편(133)시편(231)시편(232)시편(233)시편(331)시편(332)시편(333)총 칸수24*************247247247247펄라이트 칸수7798761288펄라이트 비율2.83%2.83%3.64%3.24%2.83%2.43%4.86%3.24%3.24%탄소함량0.05%▶강의 탄소 함량1. 펄라이트 비율 = 펄라이트 칸수 / 총칸수2. 탄소함량(지렛대 법칙) (탄소함량 - 0.025) / (0.8 - 0.025) *100 = 3.24%0.025(페라이트 탄소고용한도) 0.8(펄라이트 100, 공석점) 3.24%(펄라이트 평균비율)시편 131총 칸수 : 247칸펄라이트 칸수 : 7칸펄라이트 비율 : 2.83%시편 132총 칸수 : 247칸펄라이트 칸수 : 7칸펄라이트 비율 : 2.83%시편133총 칸수 : 247칸펄라이트 칸수 : 9칸펄라이트 비율 : 3.64%시편231총 칸수 : 247칸펄라이트 칸수 : 8칸펄라이트 비율 : 3.24%시편232총 칸수 : 247칸펄라이트 칸수 : 7칸펄라이트 비율 : 2.83%시편233총 칸수 : 247칸펄라이트 칸수 : 6칸펄라이트 비율 : 2.43%시편331총 칸수 : 247칸펄라이트 칸수 : 12칸펄라이트 비율 : 4.86%시편332총 칸수 : 247칸펄라이트 칸수 : 8칸펄라이트 비율 : 3.24%시편333총 칸수 : 247칸펄라이트 칸수 : 8칸펄라이트 비율 : 3.24%▶강의 결정립 크기시편시편(131)시편(132)시편(133)시편(231)시편(232)시편(233)시편(331)시편(332)시편(333)조직100²um² 안에 결정립갯수57개47개44개40개38개35개292518결정립 평균 크기(um²)175.43212.77227.27250263.16285.72344.83400555.561. 결정의 수 = 완전한 결정의 수 + (구분선에 잘린 결정의 수*1/2)(빨간면) (노란면)2. 점의 비와 교차지역과 부피의 비에 사이에서 등가성을 가진다.다량의 측정에서 금속의 구간과 부피, 선, 면적이 동일하다는 것을 만들어 낼 수 있다. 일반 적으로 점 계산이 나은데 ,왜냐하면 관찰 당 최소한의 노력이 필요하기 때문이다. 』Fi = Ni/NoFi = 교차점을 지나는 조직의 비율 Ni = 교차점을 지나는 조직의 수 No = 총 교차점 수▶철상태도철-탄소계는 철과 흑연의 이원계이다. 그러나 매우 느린 냉각 속도조차도 흑연이 형성되도록 하기에는 너무 이르다. 그래서 바로 그 흑연이 형성되도록 하기에는 너무 이르다. 그래서 바로 그 흑연이 형성될 곳에서 준안정 철 카바이드가 형성된다. 이 화합물은 Fe3C 형태를 가지고 시멘타이트라고 불린다. 이것은 6.67wt% 탄소를 포함한다. 이원계 상태도는 통상 준안정 형태로 나타내어지고 철 상태도의 상 경계는 준안정평형으로 보여 진다.A1 -> 공석선, 이 온도에서 오스테나이트(S) 페라이트 + Fe3C 의 반응에 의해 펄라이트를 만든다. A1선(727℃)이라고 부른다. 우리 실험에서 A1선은 공석변태가 일어나는 기준 온드를 표시함으로서 중요하다.A3 -> 초정 페라이트 정출 온도선Acm -> 초정 시멘타이트 정출 온도선▶공석 변태공석 반응에서 단일 고체상은 냉각상태에서 두 개의 상으로 변태한다.알파->베타+감마두 상이 본래 상으로부터 다른 조성과 구조를 가진다. 그 조성적인 변화는 고상에서 긴 범위의 확산의 느린 과정으로써 완전하게 가져다주고 성장하는 동안 구성되는 상은 원래 상과 공통적으로 흐트러진 경계선 뒤에 일어나는 축의 형식으로 종종 있다. 합금은 이를 테면 Fe-C 와 Cu-Sn 공석분해를 겪는다. 시편은 : 0.8퍼센트 탄소강. 오스테나이트화 와 그때 느리게 냉각 된것. 부식은. 2 % Nital(2에 대한 것 . 질산 98퍼센트 에탄올에 대한 부피) 미세조직: 페라이트와 시멘타이트의 미세한 층 구조는 관찰될 것이다.이 집합구조는 펄라이트로 알려져 있다.오스테나이트(0.08wt%C) ------> α에서 펄라이트로 변하게 된다.과공석 영역에서는 아공석 영역에서처럼 오스테나이트 단상으로 형성 되어 있다가 Acm온도선을 지나서 공석 등온선 부분위로 냉각이 진행 되면 초석 시멘타이트가 정출되고 냉각이 좀 더 진행되면 공석 등온선 밑으로 떨어지면 남아있던 오스테나이트가 완전히 펄라이트로 변태한다. 아공석과 과공석을 비교해보자면 아공석강에서는 페라이트와 펄라이트의 일정한 상의 비로 나타나는데 과공석강에서는 시멘타이트가 펄라이트를 둘러싸는 외피의 형태를 지니고 있다는게 주목 할 만할 점이다.▶ 등온변태도로 분석한 시간이 미치는 영향Fe-Fe3C 상태도와 연관시킨 공석강에 대한 TTT선도는 변태온도가 낮을수록 미세한 결정립을 생성하는 것을 보여준다. 공석강을 850℃로부터 750℃까지 냉각해서 이 온도에서 항온유지 시키면 어떠한 변태도 일으키지 않는다. 우리 실험에서는 950℃, 970℃, 1010℃로 가열했기에 베이나이트 변태가 일어나지 않았다. 그 사실은 조직의 현미경 사진으로 판별 할 수 있다.▶확산 현상으로 설명한 온도가 미치는 영향온도가 높아지면 철과 탄소의 원자 활동이 활발해지면서 결정립계의 경계 구분이 점점 액상화 되가며 경계가 애매해지면서 하나의 결정립으로 뭉쳐진다. 그러므로 온도가 올라가면 결정립이 조대해진다.저온(미세구조 상) 고온(조대한 상) 고온(액상)▶냉각 방식의 차이실험에서의 냉각 방법인 -> 보라색 선 공냉공석강의 평형 모습을 얻을수 있는 냉각 방법인 -> 주황색 선 로냉불림(normalizing) = 공냉강을 표준상태로 만들기 위한 열처리로 강을 단련한 후, 오스테나이트의 단상이 되는 온도범위에서 가열하여 대기 속에 방치하여 자연냉각 한다. 이것의 목적은 주조 또는 과열 조직을 미세화하고, 냉간가공·단조 등에 의한 내부응력을 제거하며, 결정조직, 기계적·물리적 성질 등을 표준화시키는 데 있다 강을 단련한 후, 오스테나이트의 단상이 되는 온도범위에서 가열하여 대기 속에 방치하여 자연 냉각한다.풀림(annealing) = 로냉상변화(相變化)가변화하는가?확산은 상변화에서 필수적이다. 왜냐하면 균일한 탄소함량의 오스테나이트가 낮은 탄소함량의 페라이트와 높은 탄소함량의 시멘타이트로 분해해야 하기 때문이다. 펄라이트구조가 상을 형성하기 시작하거나 또는 페라이트와 시멘타이트의 층상구조를 형성하기 시작할 때 탄소원자의 확산 및 재분배를 필요로 한다. 펄라이트가 형성 될 때는 탄소원자가 농축되어서 시멘타이트 판상을 현성 하는데, 이 농축현상으로 주위 결정 영역은 탄소가 고갈이 되고 그러므로 페라이트 상이 원래의 시멘타이트 옆에 생긴다. 이런 식으로 시멘타이트와 페라이트가 층상구조를 이르면 공석 미세 구성물을 구성한다.▶우리는 200배의 배율을 가진 현미경을 사용했다. 그러면 더 높은 배율의 현미경은 없는 것일까? 그리고 다른 종류의 현미경은 없을까?SEM(Scanning electronic microscope) 주사형 전자 현미경 : 주사형 에서는 아주 작은 전자선으로 시료를 주사하고, 전자선을 쏜 좌표의 정보에서 상을 구성하여 표시합니다. 관찰시료는 높은 진공상태 (10^3승 hpa)에서 그 표면의 전계 및 자계에서 섞인 전자선(집점직격 1~100nm)으로 주사한다.TEM(Transmisson electronic microscope): 투과 전자 현미경 : 고전압의 전자 빔을 쏘아 얇게 자른 조직을 투과하게 함으로써 수십만 배 이상으로 확대하여 관찰할 수 있는 현미경광학 현미경(Optical microscope) : 빛의 굴절을 이용하여 조직이나 미세한 입자 따위를 확대하여 관찰하는 장치. 유리로 만든 대물렌즈와 접안렌즈를 쓴다광학현미경 - 약 10배 ~ 2000배율 가능전자현미경 - 수십만 배 가능(SEM이 TEM보다 배율이 높다.)▶시간이 길어질 때 거친 펄라이트상 , 고른 펄라이트상, 베이나이트 상 변태 같은 등온 변태 를 제외하고 다른 영향이 있을까?시간이 길어질때 1800sec(30분), 3600sec(60분), 5400sec(90분) 각각의 현미경 조직 사진을 자세히 살펴 보았으나 시간에 따른 특c질산
    공학/기술| 2008.04.06| 14페이지| 2,000원| 조회(2,235)
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  • DCpulse 와 단상AC에서의 전류 주파수 비교
    DCpulse 와 단상AC에서의 전류 주파수 비교◎목적 : TIG용접기와 단상AC저항용접기로 연강을 용접시 계측장비에 나타나는 전류파형을 조사하여 주기와 주파수를 알수있다.◎재료(장비) : ○피실험체 - 연강1.2t(mm) 2개○계측장비 - 모니터링 계측장비○용접기용접기CW전류(A)주파수(HZ)TIG용접기DC100A1HZ10HZ100HZ단상AC저항용접기AC15000A60HZ ◎실험방법 ○DC pulse 1HZ▷주기(t)=1/?= 1/1HZ= 1s피크값(p)=100A듀티사이클 = 펄스폭(Pw)/주기(t)*100% = 0.5s/1s*100% = 50%평균값 = 듀티사이클 * 피크값 = 0.5 * 100A = 50A○DC pulse 10HZ▷주기(t)=1/?= 1/10HZ= 0.1s피크값(p)=100A듀티사이클= 펄스폭(Pw)/주기(t)*100%= 0.05s/ 0.1s*100%= 50%평균값 = 듀티사이클 * 피크값 = 0.5 * 100A =50A○DC pulse 100HZ▷주기(t)=1/?= 1/10HZ= 0.01s피크값(p)=100A듀티사이클=펄스폭(Pw)/주기(t)*100%=0.005s/ 0.01s*100%= 50%평균값 = 듀티사이클 * 피크값 = 0.5 * 100A =50A○AC 15000A 60HZ▷주파수(HZ)= 1/주기(t) = 1/0.1664s = 6.0096HZ피크값(p)=15000Arms(실효값) = 0.707* 피크 = 0.707*15000A =10605A평균 = 0.637*피크 = 9555A파장(?) = 속도/주파수 = 3*10 m/s / 6.0096HZ =1091.8622m○DC pulse 100HZ▷주기(t)=1/?= 1/10HZ= 0.01s피크값(p)=100A듀티사이클=펄스폭(Pw)/주기(t)*100%=0.005s/ 0.01s*100%= 50%평균값 = 듀티사이클 * 피크값 = 0.5 * 100A =50A◎고찰주파수(HZ)는 시간 단위로 주기파형의 반복 갯수이며 주기는 파형이 완전한 1사이클을 마치는데 걸리는 시간이다. 파장(?)은 거리 단위로 1사이클의 물리적 길이를 나타낸다는 것을 알 수 있고 전자기파는 공기 또는 진공에서 3*10 m/s라는 빛의 속도로 이동한다. 피크값은 파형에서의 최대높은 진폭을 나타내며 rms는 파형이 얼마나 유효한지를 나타내는 실용적인 값임을 알 수 있다. 듀티사이클은 구형파의 펄스폭과 파형의 전체주기 또는 시간과의 비임을 알 수 있다.이를 보아 DC pulse에서 일정한 전압을 가할 때 1HZ, 10HZ와 100HZ의 차이점은 파형이 1sec 동안 나타난 사이클의 갯수차이가 나타나므로 만약 연강이 일정한 속도로 움직이고 있다면 주파수(HZ)가 높아질수록 연강의 가하는 용접간의 간격이 빨라질 것이다.DC용접은 전류(전자)의 흐르는 방향이 일방적이므로 전자가 재료에 흐르때 열발생이 재료에 집중되므로 재료가 쉽게 가열되고 용융되므로 강한 재질에 사용하고 AC용접은 +와 ㅡ를 반복하므로 전자의 흐르는 방향이 반복되게 바뀌므로 재료에서 발생하는 열이 적어지므로 알루미늄과 같은 약한재질용접에 사용한다.◎실험과정1. 피실험체 연강1.2t 2개를 TIG용접기에 놓고 전류100A에 서 주파수를 1HZ일때와 10HZ , 100HZ를 각각 가해준다.이때 나오는 파형을 모니터닝 계측장비로 측정한다.
    공학/기술| 2008.04.06| 6페이지| 1,000원| 조회(279)
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  • CAD제도의 표면거칠기와 치수공차
    표면 거칠기거칠기 용어 최대높이 10점 평균 거칠기 중심선 평균 거칠기 표면 거칠기의 표시방법 도면 기입법가공된 표면에 나타나는 굴곡으로 Rmax, Rz, Ra의 각각의 산술평균치로 나타낸다1. 표면의 거칠기 용어1. 표면의 거칠기공작물의 가공방향에 수직한 평면으로 절단했을때, 나타나는 요철의 곡선.2. 단 면 곡 선3. 단면곡선의 기준길이측정길이(이송길이)평가길이기준길이4. 거칠기 곡선5. 단면곡선 또는 거칠기 곡선의 평균선, 중심선*채취부분에서 단면곡선 또는 거칠기 곡선까지의 편차의 제곱합이 최소로 되도록 설정한 선. *곡선의 평균선에 평행한 직선과 거칠기 곡선으로 둘러싸인 면적이 직선 양쪽에서 같게 되는 선.기준길이를 잡고 그사이에서 가장 높은 곳과 가장 낮은곳의 높이를 나타낸것2. 최 대 높 이 (Rmax)기준길이mRvRP기준길이내의 Rp + Rv단면곡선에서 기준길이를 잡고 최대높이를 구할는경우 보통이상 높은 곳과 낮은 곳은 흠으로 간주 제외한다. 값은 미크론 단위(1㎛ = 0.001mm)로 표시한다. 어떤 범위를 최대높이의 한계를 구분치로 지시할경우 하한값과 상한값의 표기 병행 (0.8u Rmax 초과하고 3.2u Rmax 이하 0.8S ~ 3.2S 라고 표기)기준길이를 잡고 그사이에서 가장높은곳 5개 평균값과 가장낮은곳 5개 평균값의 차이3. 10점 평균 거칠기 (Rz)기준길이mRp1Rp2Rp3Rp4Rp5Rv1Rv2Rv3Rv4Rv5(Rp1+ Rp2+ Rp3+ Rp4+ Rp5) - (Rv1+ Rv2+ Rv3+ Rv4+ Rv5) 5단면곡선에서 기준길이를 잡고 10점 평균 거칠기 구한다 값은 미크론 단위(1㎛ = 0.001mm)로 표시한다. 어떤 범위를 10점 평균 거칠기의 한계를 구분치로 지시할경우 하한값과 상한값의 표기 병행 (0.8u Rz 초과하고 3.2u Rz 이하 0.8Z ~ 3.2Z 라고 표기)측정길이 부분의 중심선을 X축, 종배율 방향을 Y축으로하여 거칠기곡선을 Y=f(X)로 구한값4. 중심선 평균 거칠기(Ra)거칠기 곡선에서 측정길이는 원칙적으로 커트오프 값의 3배 또는 그것보다 큰 값을 가진다 값은 미크론 단위(1㎛ = 0.001mm)로 표시한다. 어떤 범위를 최대높이의 한계를 구분치로 지시할경우 하한값과 상한값의 표기 병행 (1.6u Ra 초과하고 6.3u Ra 이하 1.6A ~ 6.3A 라고 표기)평가길이(L)0.080.250.82.5825기준길이(mm) (CUT-OFF)--0.013∼12.5a25∼100a-0.05∼0.8z1.6∼6.3z12.5∼25z-0.05∼0.8s6.3s12.5∼25s--50∼100z200∼400z50∼100s200∼400s중심선Ra CUT-OFF값 거칠기곡선10점평균Rz 기준길이 단면곡선최대높이Rmax 기준길이 단면곡선기 준 길 이 CUT-OFF표면기호 또는 다듬기호를 사용한다5. 표면 거칠기의 표시방법XYaacca : 표면거칠기의 구분값(상한) a : 표면거칠기의 구분값(상한) c : a 에 대한 기준길이 또는 컷 오프값 c : a 에 대한 기준길이 또는 컷 오프값 X : 가공방법의 약호 Y : 가공모양의 약호MC0.4S – 0.25 0.2S – 0.25=p0.4a – 2.5Cut-off 값(1). 표 면 기 호가공방법의 약호 (X)가공으로 생긴 선의 거의 방사상방사상R가공으로 생긴 선의 거의 동심원동심원C가공으로 생긴 선의 여러방향으로 교차 또는 무방향무방향M가공으로 생긴 선의 2방향으로 교차교차X가공으로 생긴 줄의 방향이 기호를 기입한 그림의 투상면에 직각직각⊥가공으로 생긴 줄의 방향이 기호를 기입한 그림의 투상면에 평행평행==⊥XMCR가 공 방 법(Y)(2). 다듬질 기호다듬질 기호0.8S6.3S25S100S0.2a1.6a6.3a25a특별히 규정하지 않음.가공 흔적이 전혀 없는 상 다듬질6.3Z일체의 가공이 없는 자연면가공 흔적이 남을 정도의 막다듬질100Z고운 자연면을 그대로 두고 아주 거친 곳만 조금 가공가공 흔적이 거의 없는 중 다듬질25Z광택이 나는 고급 다듬질0.8Z정 도표면거칠기 구분값다듬질 기호 사용 예Ra가 최대 1.6[㎛]인 연삭가공을 하는 면제거가공을 허용하지 않는 면제거가공의 필요 여부를 문제 삼지 않으며 Ra가 최대 25[㎛]인 면제거가공을 하지 않으며, Rmax이 100[㎛]보다 작은 주조 등의 면표면 거칠기의 범위에 들어가는 제거가공을 하는 면(약 1.6a)의 미기 호Rmax가 최대 25[㎛]인 제거가공을 하는 면lc 0.8[mm]에서 Ra가 최대 0.8[㎛]인 제거가공을 하는 면lc 0.8[mm]에서 Ra 가 최대 25[㎛]인 밀링가공을 하는 면Ra가 상한값 6.3[㎛]에서 하한값 1.6[㎛]까지인 제거가공을 하는 면기준길이 L = 2.5[mm]에서 Rz가 최대 100[㎛]인 제거가공을 하는 면도면 기입법기호는 지정하는 면, 면의 연장선 또는 면의 치수 보조선에 접하도록 실물체의 외측에 기입한다.다듬질기호 기입법지정면 기입면 연장선 기입치수 보조선 기입기호는 도면의 아래쪽 또는 오른쪽에서 읽을 수 있는 방향으로 기입. 이를 따르기 어려울 경우, 지정하는 면 또는 그의 연장선을 향한 지시선 위에 기입.부품의 전면에 같은 정도의 표면상태를 지정할 때에는 부품도의 위쪽 또는 알기 쉬운 곳에 기입한다기호의 간략 기입법전면 동일 다듬질일부 다른 전면 다듬질대부분이 같은 표면 상태이고 일부분만이 다른 경우, 공통이 아닌 기호를 도형의 해당 면에 기입하고, 공통 기호 옆에 괄호를 붙여 기입한다.기호는 한 지정면을 가장 잘 나타내는 투상도 위에 기입하고, 한 지정면에 대하여 두 개소 이상 기입하지 않는다. 기호는 될수록 치수를 기입한 주요도에 모아서 보기 쉽도록 기입한다.주요도 기입구멍에 기호를 써넣을 때는구멍으로 향한 지시선 위에 기입한다.구멍 기입치수 공차 및 끼워맞춤의 치수 기입치수공차 끼워맞춤 기준치수 공차 치수 기입법*최대허용치수 : 64.03mm *최소허용치수 : 63.97mm *치수공차 : 64.03 – 63.97 = 0.06mm제품의 사용목적에 합당한 오차의 허용범위 치수공차 = 최대허용치수 - 최소허용치수1. 치 수 공 차 (tolerance)구멍과 축이 적당한 틈새와 죔새를 갖고 결합하는 관계2. 끼 워 맞 춤 (fit)구멍의 최소치수보다 축의 최대치수가 작은 경우 (틈새가 있는경우)헐거운 끼워맞춤구멍의 최대치수보다 축의 최소치수가 큰 경우 (죔새가 있는경우)억지 끼워맞춤경우에따라 틈새와 죔새가 있는경우중간 끼워맞춤*최대틈새 : 구멍의 최대치수와 축의 최소치수와의 차이 *최소틈새 : 구멍의 최소치수와 축의 최대치수와의 차이헐 거 운 끼 워 맞 춤*최대틈새 : (최대)A – (최소)b *최소틈새 : (최소)B – (최대)a*최대죔새 : 축의 최대치수와 구멍의 최소치수와의 차이 *최소죔새 : 축의 최소치수와 구멍의 최대치수와의 차이억지 끼 워 맞 춤*최대죔새 : (최대)a – (최소)B *최소죔새 : (최소)b – (최대)A구멍 또는 축의 직경의 크기를 나타내는 치수 *위 치수 허용차 = 최대허용치수 - 기준치수 *아래 치수 허용차 = 기준치수 - 최소허용치수3. 기 준 치 수*기준치수 : 64mm *최대허용치수 : 64.03mm *최소허용치수 : 63.97mm *위 치수허용치수 : 64.03 – 64 = 0.03mm *아래치수허용치수 : 64 – 63.97 = -0.03mmH5~H10의 6종류의 구멍을 기준으로 축을 선택하여 끼워 맞추는 방법구멍 기준식999H109999888H99988877H8(7)(7)(7)(7)7(2)7(2)(7)(7)(7)77(7)7766666(2)6(2)6666676(6)H76(2)6(2)66666655555H644444H5xutsrpnmkjshgfedcb억지 끼워맞춤중간 끼워맞춤헐거운 끼워맞춤축의 종류와 등급기준구멍h4~h9의 6종류의 축을 기준으로 구멍을 선택하여 끼워 맞추는방법축 기준식101010h109999888h9999888888h8(7)(7)(2)(7)(7)(7)(7)(7)7(7)7777777(7)(2)7777777(7)h76(2)666666666(2)6666h65555h5XUTSRPNMKJSHGFEDCB억지 끼워맞춤중간 끼워맞춤헐거운 끼워맞춤구멍의 종류와 등급기준축4. 공차 치수 기입법*허용한계치수를 직접 표기할 수 있다 *최대허용차는 치수선 위에 최소허용차는 치수선 아래에 표기한다*치수허용차의 절대값이 같으면 하나로 표기*기준치수에 위아래치수허용차를 표기한다 *치수차가 0일때는 0을 기입한다 *치수차를 기입한 숫자나 기호는 2/3크기축과 구멍이 끼워져 않을 때축과 구멍이 끼워져 있을 때{nameOfApplication=Show}
    공학/기술| 2007.09.19| 25페이지| 2,000원| 조회(4,376)
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2026년 05월 03일 일요일
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