국가과제

STS304L, STS316L, STS 630, Monel, Hastelloy-C (인장실험, XRD, SEM)

pnltoen 2022. 6. 21.
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실험 준비

길고 길었던(?) 국가과제가 거의 끝을 보인다. 과제 목적에 맞게 시편 조사를 진행하였고 협업 업체와 상의를 통헤 기존 STS304L, STS316L, STS630에 Monel, Hastelloy-c를 추가하여 진행하였다.

 

총 25개의 시험 샘플을 진행하였고 파단 이 후 구분을 위해 주기 및 타이 작업을 진행하였다.

 

수산기공 업체에 가공을 의뢰하였고 특수강의 경우 별도의 업체에서 견적서를 받고 진행하였다.

각 시편마다 4분 길면 13분으로 시험 시간에차이를 보였고 연성과 강성에 따른 차이를 보였다.

실험 조건으로 연신거리 50mm, 시험 속도 3.6mm/s로 진행하였다. 가장 기억에 남는건 Monel 400의 경우 5개의 시편 모두 파단이 나지 않았다는 점, Hastelloy-C의 경우 연신률이 매우 높고 실험 후 시편의 온도가 매우 높았다는 점 (소리도 진짜 쾅...) 등이 있었다. 자율주행 및 시뮬레이션을 공부하고 있지만 간만에 기계의 향기(?)를 느낄 수 있었던 시간이었고 사회생활 및 과제하는 법을 터득할 수 있었다!

실험 진행

 

명지대학교 산학협력단에서 XRD, SEM 실험을 진행하였다.
XRD, SEM 모두 개념을 알아야 실험을 진행하기 전 준비해야할 사항을 알 수 있다.

두 실험모두 시편의 표면을 측정하는 실험으로써 표면 상태가 매우 중요하다. 따라서 밀링, 선반과 같은 장치를 이용하여 가공할 경우 표면의 가공시 사용한 윤활제, 가공 방식에 따른 손상으로 정확한 데이터를 얻을 수 없다.

추가적으로 소닉과 같은 방식으로 클리닝을 진행하여 시편표면을 깨끗하게 만드는 것이 중요하다.
그렇지 않을 경우 지문, 이물질과 같은 요소로 C, Si이 다량 분출될 수 있다.
XRD의 경우 단순 의뢰하는 방식으로 진행되지만 선행 연구 및 논문을 통해 피크가 몇도에서 발생했는지 확인하면 측정 시간 및 결과 검증을 할 수 있다. SEM의 경우에는 클리닝 뿐만 아니라 시편의 조성 테이블을 조사하여야한다.
따라서 SEM을 활용한 측정을 진행하였을 때 나온 성분이 정말 나와야 하는 성분인지, 기계오류인지 아니면 오염으로 발생한 것인지를 확실하게 확인할 수 있어야한다. 주된 성분 매핑을 진행할 때 는 저배율 300~500배에서 진행하는데 무엇을 측정하고 싶은지 정한 후 배율을 정해야 원활한 진행이 가능하다.

결론

XRD, SEM을 측정하기 위해서는 클리닝 작업이 선행되어야 한다. 추가적으로 XRD는 자료조사를 통해 Peak 각을 알아야하고 SEM의 경우 내가 무엇을 찍고 싶은지, 그 때 보통배율이 어떻게 되는지, 이 시편의 기본 조성치가 어떤지를 필수적으로 조사 후 진행하여야 한다.

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