재료 시험에 대해.

<재료 시험과 재료 시험의 종류>

 재료시험이란 공업적으로 사용되는 각종 재료의 전기적, 기계적, 물리적, 화학적 시험의 총칭이다. 공업에 사용할 재료의 여러 성질을 미리 알고 설계해야 하기 때문에 이러한 재료 시험을 실시한다. 

 일반적으로 재료시험이라 하면 재료가 가진 기계적인 성질을 시험하는 경우가 많다. 기계적 성질이란 재료에 외력을 가했을 때 재료에 일어나는 여러 변화에 대한 성질을 말한다.

 가장 재료시험의 대표적인 예는 위 사진과 같은 인장시험으로서 응력과 변형의 관계를 조사하는 것이다. 재료 시험에는 인장시험 이외에도 굽힘시험ㆍ압축시험ㆍ반복굽힘 시험ㆍ비틀림시험ㆍ경도시험ㆍ충격시험ㆍ크리프시험ㆍ피로시험 등의 시험법이 있다.

-여러가지 시험법

1) 인장 시험

인장시험은 소정의 시험편에 서서히 인장력을 가해서 기계적 성질(항복점, 내력, 인장강도, 비례한도, 탄성한도, 신장, 수축, 영의 계수 or 탄성계수)을 파악할 수 있다.

2) 압축시험

시험편에 정하중을 가하고 서서히 압축해 재료의 압축 강도, 압축 탄성률, 항복점, 압축에 의한 변형 및 속도의 관계를 측정하는 시험이다. 금속 재료, 목재, 플라스틱 등 측정할 재료에 따라 측정 방법에 약간의 차이가 있다.

 

3) 굽힙 시험

시험편을 구부려 시험편의 표면에 생기는 균열 등의 결함을 조사하는 시험이다. 도금의 밀착성을 알아보기 위해 실시하기도 한다.

 

4) 비틀림 시험

연성재료의 비틀림 강도(단면이 비틀림을 받아 파괴할 때의 최대 비틀림 모멘트), 전단 강도(물체가 전단 하중에 저항하는 최대 능력) 등을 구하기 위해 실시한다. 금속 봉 시험편의 양끝에 비틀림 모멘트를 가하는 단순 비틀림 시험을 실시한다.

 

5) 경도 시험

재료의 기계적 시험법 중에서 인장 시험과 함께 가장 널리 행해지고 있다. 하나의 물체에 다른 물체를 누르는 방법, 하나의 물체를 갖고 다른 물체를 긁는 방법 두 가지로 구분할 수 있다. 경도가 명확히 정의 되어 있지 않아 시험 방법에 따라 그 값이 달라지므로 재료 고유의 물리량은 아니다.

 

6) 충격 시험

충격적으로 가해지는 외력에 대한 재료의 저항력을 알기 위한 시험이다. 외력이 가해지는 방법에 따라 충격 굽힘 시험 ·충격 비틀림 시험 ·충격인장시험 ·충격압축시험 등이 있다. 이중에서 공업적으로 가장 많이 사용되고 있는 것은 충격 굽힘 시험이다. 충격시험 결과는 충격값으로 표시한다. 충격값은 단지 충격에 대한 저항력의 대소를 나타내는 척도이며, 실제로 충격을 받는 기계부분의 설계 자료로 쓰이지는 않는다.

 

7) 크리프 시험

크리프(creep)란 외력이 일정하게 유지되어 있을 때, 시간이 흐름에 따라 재료의 변형이 증대하는 현상을 의미한다. 크리프 시험은 물체에 외력을 부하했을 때 순간적인 변형 후에 시간과 더불어 완만하게 진행하는 크리프의 변형량을 측정하는 시험이다.

 

8) 피로 시험

재료의 피로에 대한 저항력을 시험하는 일이다. 대표적인 예로 반복굽힘 시험이 있는데 이는 시험편에 굽힘 응력을 반복해서 가하고, 무수한 반복에 대해 파단하지 않는 한계(피로 한도)를 구하는 시험이다. 반복 굽힘 시험은 피로 시험 중 가장 많이 사용되는 시험이다. 시험편을 회전하면서 구부리는 것과, 한 방향으로 반복하여 구부리는 두 가지 방법으로 구분할 수 있다.

<참고문헌>

네이버 지식백과, "파괴 강도", “비례 한도”, “재료 시험”, “인장 시험”, “압축 시험”, “굽힘 시험”, “비틀림 시험”,“비틀림 강도”, “전단 강도”, “경도 시험”, “충격 시험”, “크리프”, “크리프 시험”, “피로 시험”, “반복 굽힘 시험”, http://terms.naver.com/.