반응형 기초공학실험 | 금속 재료 인장 실험 TIP 흔히 금속재료들은 기계 및 기계적 구조물 등에 광범위하게 이용된다. 기계나 구조물들이 적절한 기능을 하기 위해서는 하중을 받을시 기계적 거동에 대한 이해가 필요하다. 이때 기계적 거동을 알 수 있는 유일한 방법은 실험이다. 실험 결과를 비교하기 위해서는 표준화된 시편과 하중작용 방법을 이용한다. Stress(응력) 응력은 단위면적(A)당 힘(P)의 단위를 가지며 그리스문자 σ(sigma)로 표시한다. 일반적으로 평면표면에 작용하는 응력 σ는 면적에 걸쳐 균일하거나 지점에 따라 세기가 다를 수 있다. 단면에 작용하는 응력이 면적에 걸쳐 균일하게 분포되었다고 가정하면 응력의 협력은 응력의 크기와 봉의 단면적 A를 곱한 것과 같다. 즉, P=σA 이다. 실험 방법 1. 실험 방법에 대한 전제조건 (AS.. Engineering/재료 공학 2024. 1. 12. 재료공학기초실험 | 광학현미경을 이용한 미세조직 관찰 TIP 가공 처리된 금속시편을 관찰 하고자하는 표면을 균일하게 연마하고 에칭을 하고 광학현미경을 이용해 미세조직을 관찰 함으로서 그곳에 나타나는 상과 경정립의 형상 및 분포상태, 크기 또는 결함을 알아보고자 한다. 실험 방법 1. 마운팅 마운팅이란, 일반적으로 절단된 시편을 grinding 이나 polishing을 하기 위해서 수지를 이용하여 일정한 형태로 만드는 것을 마운팅이 라고 한다. 마운팅의 주요기능은 시편의 가장자리 및 시편의 표면을 보호하는 기능이다. 1) hot마운팅 : 일정한 규격, 모양의 시편을 빠른 시간에 고도의 품질로 시편을 성형하는 방법이다. 열가소성 수지 및 열경화성 수지 등 사용이 가능하며 mounthing press에 시편을 넣고 수지를 채운 뒤 가열 가압하여 성형하는 것이다... Engineering/재료 공학 2024. 1. 2. 기계공학실험 | 열전도도 측정 TIP 열전도도 실험장치를 이용하여 정상상태의 열전달로부터 sus 304 시편의 열전도도를 측정 전도 연속체내에 온도구배가 있게 되면 열은 그 구성물질의 시각적 이동 없이 흐를 수 있다. 이러한 종류의 열흐름을 전도라 한다. 또는 전자의 이동에 의하여 온도가 높은 영역으로부터 낮은 영역으로 에너지 이송되는 열흐름 메커니즘이다. 따라서 전기적으로 양도체인 금속은 또한 열적으로 양도체가 된다. 금속 고체 내에서 열전도는 구속되지 않는 전자의 운동에 기인하고 열전도도와 전기전도도가 거의 일치한다. 불양 전기 전도체인 고체나 대부분의 액체에 있어서 열전도는 온도구배에 따른 개개 분자의 운동량 전달에 기인된다. 열은 고온영역으로부터 저온영역까지 확산된다. 전도의 흔한 예로는 포벽 또는 관벽과 같이 불투명한 고체에.. Engineering/기계공학 2023. 12. 22. 금속재료실험 | 마르텐 사이트계 스테인리스 시편의 인장 실험 TIP 재료에서 인장시편을 깎아내어 인장시험기에 고정시켜서 시험을 한다. 인장시험편에 서서히 인장하중을 가해서 재료의 항복점·내력(耐力)·인장강도·신장(伸長) 등 기계적인 여러 성질을 측정한다. 인장 어떤 힘이 물체의 중심축에 평행하게 바깥 방향으로 작용할 때 물체가 늘어나는 현상으로, 이때 힘의 작용선이 중심축과 일치하면 단순 인장, 일치하지 않으면 편심 인장이라고 한다 인장하중 인장시험의 경과 중에, 시험편이 견디는 최대 하중(㎏)을 말한다. 단, 경우에 따라 단위는 ㎏ 또는 t을 사용한다. 응력 재료에 압축, 인장, 굽힘, 비틀림 등의 하중(외력)을 가했을 때, 그 크 기에 대응하여 재료 내에 생기는 저항력을 응력이라 한다. 실험 방법 1. 실험 과정 1) 인장기의 본체에 전원을 켜고, 인디케이터를.. Engineering/재료 공학 2023. 12. 21. 재료공학기초실험 | 냉매에 따른 시편의 결정크기 및 경도비교 실험 배경 Fe-C 시편(0.4wt%C)을 900℃에서 한 시간정도 열처리하면 오스테나이트 철로 변태하고 냉각속도에 따라 펄라이트, 베이나이트, 마르텐사이트 등으로 변태를 함. 생성되는 조직에 따라 결정립의 크기와 경도 값이 달라짐. 조직의 변화를 관찰하기 위해 2개의 시편을 준비해 시편 A는 열처리하지 않고 폴리싱만 진행했고, 시편 B는 열처리 및 퀜칭 후 폴리싱하여 광학현미경으로 조직을 관찰했다. 실험 방법 1. 실험 과정 1) Fe-C 시편(0.4wt%C)을 조원 당 한 개씩 준비하고, 표면 부분은 열간 압연 공정에서 산화와 탈탄반응이 수반되어 표준 조식을 관찰할 수 없으므로 폴리싱을 준비한다. 2) Polishing machine을 작동시켜 500RPM정도에 시료를 가볍게 누르면서 연마 실시. 이.. Engineering/재료 공학 2023. 12. 18. 표면공학실험 | 질량 측정에 의한 부식속도 평가 실험 방법 1. 시편 준비 1) 시편 표면을 600 grit까지 연마지로 연마한다. 2) 연마한 시편을 증류수로 깨끗이 세척하고 건조한다. 3) 실험 전 시편의 표면 상태를 사진으로 기록한다. 4) 시편의 무게를 ㎎ 단위까지 측정하고 기록한다. 5) 시편의 크기를 재어 겉면적을 구하고 기록한다. 2. 침지 실험 1) 시험 용액(5 wt.% H2SO4 용액)을 제조한다. 2) 시편을 용액에 침지하고 용액이 증발하지 않도록 덮어둔다. 3) 2주가 경과한 후 꺼내어 세척하고 건조한다. 4) 시편의 표면 상태를 사진을 찍어 기록한다. 5) 시편의 무게를 ㎎ 단위까지 측정하고 기록한다. [표면공학실험]질량 측정에 의한 부식속도 평가 레포트 부식속도를 측정하는 방법은 크게 두 가지로 구분된다. 질량 측정법은 실험 .. Engineering/재료 공학 2023. 12. 14. 기계공학실험 | 로크웰 경도 TIP 1. 로크웰 경도기 라는 경도 측정 도구의 기능, 원리, 사용법을 실험해 봄으로써 추후 각종 재료의 경도 값을 측정하여 어떤 물질인지 알아 낼 수 있는 능력을 기른다. 2. 경도측정을 통한 결과를 통해 기존 재료의 경도표 등을 바탕으로 임의의 시편이 어떤 물질인지 추측해 볼 수 있다. 실험 개요 재료의 성질을 이용해 임의의 시편이 어떤 물질인지 추측해보기 위해서는 강도와 경도 등의 성질을 이용 할 수 있다. 물체의 경도는 기계적 성질을 알아내는 가장 간단한 방법으로 재료 시험에 있어서 중요한 역할을 한다. 그 중 경도는 로크웰 경도기를 이용하여 협소한 공간에서도 비교적 간단한 방법으로 수치를 측정 할 수 있어서 실험하기에 적합하다. 강도와 경도의 차이 1. 강도 : 재료의 센 정도. 재료에 충격을.. Engineering/기계공학 2023. 3. 27. 공업기초실험 | 세라믹 성형 및 소결 TIP 성형/소결하여 제작한 시편의 밀도와 미세구조의 변화를 조사한다. 소결체의 밀도를 Archimedes(액중 칭량법)의 원리를 이용하여 체적 밀도, 겉보기 밀도, 기공률(open porosity) 등으로 측정하여 조사한다. 실험 배경 단위 부피당 물질의 질량을 밀도(density), 4˚C 의 물에 대한 어떤 물질의 상대밀도를 비중 (specific gravity)이라 한다. 밀도의 단위는 SI 단위 계에서는 kg/㎡이지만, cgs 단위 계인 g/㎤ 가 주로 사용된다. 비중은 무차원의 양이며, 표준대기압 하 4˚C 물의 밀도는 0.99997g/㎤ 이므로 cgs 단위로 표시된 밀도와 비중과는 수치적으로는 거의 같으며, 같은 의미로 쓰인다. 금속의 밀도는 백금과 같이 20g/㎤ 이상인 것부터 Li와 같이.. Engineering/신소재 공학 2023. 3. 20. 재료공학기초실험 | 탄소강의 미세 조직 관찰 TIP 미지의 탄소 함유량을 포함하고 있는 서로 다른 두 탄소강의 강도 및 미세조직을 관찰하여 탄소의 함유량에 따라 강도가 어떻게 변하는지 알아본다. 본 실험은 탄소강의 경도 및 미세조직관찰을 통하여 탄소의 함유량에 따라 그 강도가 얼마나 단단해지는지 확인하는 것으로부터 시작되었다. Rockwell 경도기와 Micro-Vickers 경도기를 통하여 어떻게 단단해지는지 알아보고 미세조직관찰을 통하여 탄소강의 검은 부분, 흰 부분이 무엇을 뜻하는지 알아내어 금속재료의 지식을 쌓는 것이 실험을 하게된 이유이다. 실험 방법 1. 실험 과정 1) 미지의 두 탄소강시편을 준비한다. 2) 두 탄소강을 적당한 크기로 자른후 자른 부분을 평평하게 하기위해 sanding을 한다. 3) 두 탄소강을 Rockwell Hard.. Engineering/재료 공학 2022. 10. 27. 신소재공학실험 | 박막 실험 현재 magnetron sputter는 반도체, LCD 등을 포함하는 microelectronics 산업에서 박막 형성을 위한 주요 장비로 널리 쓰이고 있으며, 소자의 고집적화 및 대형화 추세에 따라 그 이용가치는 더욱 증대되고 있다. 본 연구에서는 TFT-LCD용 color filter제조시 ITO 박막 형성을 위해 사용하는 magnetron sputter내부의 플라즈마 분포 및 ion kinetic energy에 대한 해석을 실시 하였으며, ITO target의 erosion형상의 원인을 실험결과와 비교하였다. magnetron sputter은 target에 가해지는 기본 전압에 의해 target과 shield 혹은 target과 substrate 사이에서 생성될 수 있는 플라즈마 사이의 전위차에 의.. Engineering/신소재 공학 2022. 9. 2. 신소재공학실험 | 탄소강의 열처리에 따른 미세조직 및 경도 비교 TIP 열처리를 이해한 후 다른 열처리에 따라 같은 조성을 갖는 탄소강이 변화하는 미세구조와 경도 차이를 이해하는 것. 열처리 열처리란 재료에 가열과 냉각의 조작을 통하여 우리가 원하는 성질로 변화시키는 것을 말하며 동일 재료라도 열처리에 따라 그 적응성은 광범위하게 변화 할 수 있다. 열처리를 통하여 모든 산업기계, 구조물 , 모든 소성가공, 형상물 등에 적용하여 그 성질이 적합하도록 변화시킬수 있게 된다. 이와 같이 열처리는 모든 금속을 취급하는데 없어서는 안 될 중요한 기초 기술이다. 열처리의 목적으로는 1) 경도나 항장력을 확대시킨다. 2) 조직의 연화 및 기계 가공에 적합한재료로 만든다. 3) 조직을 미세화하여 방향성을 작게 하고 편석이 작고 균일한 상태로 한다. 4) 중간 풀림 열처리를 통하여.. Engineering/신소재 공학 2022. 8. 31. 금속재료공학실험 | 석출경화(Precipitation Hardening) 석출경화 금속의 모재상 내부에 미세하고 균일한 분포의 2차 상의 입자를 형성함으로써 금속의 강도와 경도를 증가시킬 수 있다. 이러한 공정은 미세한 입자의 “석출상”의 형성을 수반하므로 석출 경화라고 하며, 시간에 다라 경도가 증가하므로 “시효 경화”라고도 한다. 석출 경화에 의해 경화되는 합금에는 알루미늄-구리, 구리-베릴륨, 구리-주석, 마그네슘-알루미늄 등이 있다. 다수의 철합금도 석출경화가 가능하다. 템퍼링된 마르텐사이트를 형성하기 위한 강의 열처리와 석출 경화는 열처리 조건이 서로 유사하지만 전혀 다른 현상이다. 이 두 공정의 기본적인 차이점은 경화와 강화가 만들어지는 기구에 있다. 시험 방법 1. 시험재료 2024 Al 합금(대표적인 고강도 Al-Cu 합금임) 2. 시편준비 상기의 봉상 합금에서.. Engineering/재료 공학 2022. 8. 27. 신소재공학실험 | Al-Cu의 석출경화에 따른 경도측정 TIP Al-Cu(98%-2%) 시편을 균일하게 연마하고 미세한 조직을 관찰하 고 상, 결정립의 형상 및 분포상태, 크기 또는 결함 등을 관찰하고 열처리 시간에 따른 경도변화를 측정하는 것이 목적이다. Al-Cu계 합금 공정온도에서 Al은 5.7% Cu를 고용한다. 온도가 강하함에 따라 용해도는 감소하여 400℃에서 1.5%, 200℃에서 0.5% Cu를 고용한다. 따라서 4% Cu합금을 500℃부근까지 가열한 후 급랭하면 과포화 상태의 고용체를 상온에서 얻을 수 있다. 이러한 과포화상태는 대단이 불안하므로 제 2상을 석출하려는 경향이 크며 시간이 경과함에 따라 경도, 강도가 증가한다. 이를 상온시효(natural aging)라고 한다. 상온보다 약간 높은 온도(100～150℃)로 가열하면 이러한 현상이.. Engineering/신소재 공학 2022. 8. 23. 기계공학실험 | 로크웰 경도 측정 TIP 재료의 중요한 성질 중 강도와 경도를 구분하고, 경도를 측정하기 위한 시험법 중 로크웰 경도시험기(Rockwell Hardness Test)를 사용하는 방법 및 측정 원리를 이해하고 임의의 시편의 경도와 기계적 성질을 추정해내는 것이 이번 실험의 목적이다. 물체의 경도(Hardness)는 기계적 성질을 알아내는 가장 간단한 방법으로 재료 시험에 있어서 중요한 역할을 한다. 경도는 사실 정확하게 정의하기 어려운 개념이라서 굳기 시험기에 의한 측정값을 토대로 각각의 재료의 경도가 결정된다. 일반적으로 경도는 물체의 굳고 무른 정도로 정의한다. 실험방법에 따라 로크웰경도, 비커스경도, 누프 경도 등이 있는데 그 중에서 로크웰 시험기로 임의의 시편의 경도를 측정하는 실험이었다. 실험 방법 1. 실험 과정.. Engineering/기계공학 2022. 6. 28. 기계공학실험 | 직육면체 시편의 기본측정 TIP 직육면체로 된 A, B ,C 각각의 시편의 크기를 마이크로미터 단위로 측정하는 기기를 이용하여 시편의 크기를 측정하고, 전자 천칭으로 질량을 이용하여 물질의 밀도를 구한다. 이를 통해 각 측정 기기의 사용방법을 이해하고, 기기의 해상도에 따른 결과의 차이, 실험 및 데이터 처리과정에 따른 오차분석과 데이터의 통계처리 방법을 이해한다. T-test 두 데이터가 같을 확률(p value)을 구하여 이를 근거로 두 실험 사이의 결과를 비교, 검증하는 방법. p value Interpretation P Engineering/기계공학 2022. 3. 9. 기계재료실험 | 금속의 열전달 TIP 1. 스테인리스, STS304, AI에서 각각 시료에서 열전도가 얼마나 잘 나타나는지 측정한다. 2. 봉의 위치, 시간에 따른 열전달 변화를 측정한다. 본 실험에서는 반무한 고체(하나의 표면을 가지며 무한의 확산을 가지는 고체)에서의 열전도 현상을 알아보기 위해, 알루미늄(Al), 동합금(Brass), 스테인리스(STS304) 고체봉의 열전도 실험을 관찰하여 금속의 열전도 현상의 관찰과 실험값을 측정해 볼 것이다. 여기서 우리는 각 금속 시편의 온도 변화율이 다르다는 것을 이해 할 수 있었으며 시편 거리에 따른 온도 변화율이 다른 것을 관찰하여 금속의 열전도도는 다를 수 있음을 확인하였다. 실험 방법 1. 실험 과정 1) 실험 도구 준비 : 알루미늄(Al), 동합금(Brass), 스테인리스(STS.. Engineering/재료 공학 2022. 3. 9. 신소재공학실험 | Casting of Al-Si alloy. - 알루미늄 합금강 본 실험은 Al-Si 합금의 주조와 이 합금의 개질화 처리를 통해서 기공의 변화, Si plate가 합금 내에서 어떻게 변하는가를 알아 보기 위한 실험이다. 실험은 총 5번 진행 하였으며, 1번 시편은 Al-Si 합금, 2번 시편은 질소 기체로 버블링을 하고, 3번 시편은 Sr을 첨가, 4번 시편은 Fe를 첨가, 마지막으로 5번 시편은 Mn을 첨가해서 각각 600g의 잉곳을 주조 하여 시편의 조직을 관찰하고 분석 하였다. 실험 방법 1. 실험 공정 1) 전기로에 12kg의 Al-Si합금을 용해 한다.용탕 온도(770°C), 용탕 분위기 온도(760°C)(용해 작업 및 주조 작업은 위험성 때문에 실험실 조교님께서 직접 하셨음.) 2) 600g의 용탕을 금형에 주조한다.(1번 시편) 3) 남은 11400g의.. Engineering/신소재 공학 2022. 3. 1. 기계공학실험 | 좌굴 해석 TIP 장주 길이나 변형에 따라 좌굴 하중에 미치는 영향이 어떤 조건을 갖는 기둥 길이 마다의 좌굴 하중들을 비교한다. 시편의 양단을 고정한 뒤 압축 하중을 가해주었을 때, 그 하중이 어느 크기에 이르면 시편이 휘는 현상이 나타난다. 이 현상을 좌굴 현상이라고 한다. 본 실험에서는 시편에 고정 방법과 시편에 길이를 다르게 하여 좌굴하중을 측정하였으며 그 이론값과 실제 시험 값을 비교해 보았다. 시험에서는 어느 정도의 오차를 보여주었는데 이는 시험기구의 노화와 사람의 눈으로 측정할 때 생기는 차이로 생겼다고 추측할 수 있다. 또한, 실험 결과로 압축 하중과 유효 길이 L의 제곱 역수에 대한 그래프를 구하였는데 그 그래프가 직선의 가까운 모습을 보여 잘 진행되었다고 볼 수 있다. 좌굴이란, 물체가 작용하는 .. Engineering/기계공학 2021. 11. 1. 이전 1 2 다음 반응형
