해설 보기
정답일정한 하중을 장시간 유지하며 시간에 따른 변형을 측정하는 크리프시험입니다.
핵심 개념
재료시험의 종류와 하중을 가하는 방식
금속재료의 기계적 성질 시험은 시편에 어떤 형태의 하중을 어떻게 가하는지로 구분합니다. 인장시험은 하중을 서서히 증가시키고, 피로시험은 크기와 방향이 주기적으로 변하는 반복하중을 가하며, 비틀림시험은 토크를 가합니다. 이에 비해 크리프(creep)는 주로 고온에서 재료에 일정한 하중(응력)이 장시간 계속 작용할 때 시간이 지남에 따라 변형이 서서히 증가하는 현상이고, 이를 측정하는 것이 크리프시험입니다. 따라서 발문의 '일정한 하중을 가하는 시험'이라는 표현이 크리프시험을 가리키는 결정적 단서입니다.
선지별 해설
①피로시험은 일정한 하중이 아니라 크기·방향이 주기적으로 변하는 반복하중을 가해 파괴까지의 반복 횟수를 구하고 S-N 곡선과 피로한도를 얻는 시험이므로 발문과 맞지 않습니다.
②인장시험은 시편을 서서히 잡아당기며 하중을 점차 증가시켜 항복점, 인장강도, 연신율, 단면수축률을 구하는 시험입니다. 하중이 일정하게 유지되지 않습니다.
③비틀림시험은 시편에 비틀림 모멘트(토크)를 가해 전단탄성계수와 전단강도를 구하는 시험으로, 일정 하중을 장시간 유지하는 방식과는 무관합니다.
④크리프시험은 주로 고온에서 시편에 일정한 하중을 오랜 시간 계속 가하면서 시간 경과에 따른 크리프 변형률을 측정하는 시험이므로, 발문이 설명하는 시험에 해당합니다.
해설 보기
정답MRR = πDN × f × d = 94,200 mm³/min이므로 94.2 cm³/min입니다.
핵심 개념
선삭의 재료제거율(MRR) 계산과 단위 환산
외경 선삭에서 재료제거율(MRR)은 절삭속도 v, 이송 f, 절삭깊이 d의 곱으로 구합니다. 절삭속도는 v = πDN이며 D는 가공 지름, N은 주축 회전속도입니다. 이 문제는 π=3.14, D=100 mm, N=1,000 rpm이므로 v = 3.14 × 100 × 1,000 = 314,000 mm/min입니다. 여기에 이송 0.3 mm/rev와 절삭깊이 1 mm를 곱하면 MRR = 314,000 × 0.3 × 1 = 94,200 mm³/min이 됩니다. 1 cm³ = 1,000 mm³이므로 94.2 cm³/min으로 환산됩니다. 계산 자체보다 mm³을 cm³로 바꾸는 단위 환산에서 실수하기 쉬운 유형입니다.