브리넬 경도시험기 보고서

소개글

브리넬 경도시험기 보고서에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험 목적

2. 실험 내용

3. 실험관련 이론

4. 실험장치 및 방법

5. 실험결과 및 고찰

6. 결론

7. 참고 문헌

본문내용

단위 눈금계로 환산 → 4.967mm
* 환산 길이의 값에서 차이가 가장 작은 곳이 근사값임(표 3.을 참고)
∴ 4.967mm → 4.95mm → A시편 경도수 : HB 146
시편 B의 실험 값
- 총 3회 측정치에 평균 : 43.5을 단위 눈금계로 환산 → 4.35mm
* 환산 길이의 값에서 차이가 가장 작은 곳이 근사값임(표 3.을 참고)
∴ 4.35mm → 4.35mm → B시편 경도수 : HB 192
자국직경
(mm)
HB 경도수
자국직경
(mm)
HB 경도수
500kg
3000kg
500kg
3000kg
4.35
32.0
192
4.70
27.1
163
4.40
31.2
187
4.75
26.5
159
4.45
30.5
183
4.80
25.9
156
4.50
29.7
179
4.85
25.4
152
4.55
29.1
174
4.90
24.8
149
4.60
28.4
170
4.95
24.3
146
4.65
27.8
167
5.00
23.8
143
BRINELL HARDNESS CONVERSION TABLE( BALL 10mm DIAMETER)
표 3. 브리넬 경도 전환 표, 압입자 10mm
2) 고찰
실험 조건을 바탕으로 실험을 진행하여 실험 결과 값을 위와 같이 정리하였다. 이러한 결과를 바탕으로 실험에 대한 결과 분석을 수행하여 실험의 타당성과 오차 의 원인 등을 알아볼 것이다. 그 전에 앞서 브리넬 경도 공식을 이용해서 A시편과 B시편의 이론값을 계산하여, 실험값과 이론값을 비교해 볼 것이다.
2-1) 이론값
4Page에서 브리넬 경도 공식을 표현한 바 있다.
브리넬 경도 공식(Brinell hardness formula) = =
하중(P) : 3000kgf , 강구입자직경(D) : 10mm , A시편 : 4.967mm ,B시편 : 4.35mm
∴ A시편의 이론값 : HB 144.6 , B시편의 이론값 : HB 191.8
2-2) 이론값 실험과 비교
시편
이론값 (HB)
실험값 (HB)
오차율(%)
A
144.6
146
0.968
B
191.8
192
0.104
표 4. 이론값과 실험 결과값 비교
1
사람에 따라서 시력차이가 있기 때문에 직경 측정값이 다르게 나온다.
2
빛에 세기에 따라서 압입자국의 직경차이가 발생한다.
(A시편과 B시편의 압입자국을 측정 시에 조도가 달랐음.)
3
금속재료의 표면이 매끄러워 빛이 반사 되어서 측정현미경의 눈금이 불투명하게 보였기 때문에 측정값이 정확하지 않았다.
4
브리넬 경도 시험기의 하중이 정확히 작용하였는지 알 수 없다.
표 5. 오차의 원인
2-3) 추가 목표
산출한 경도등급 기준으로 사용된 시편의 소재를 유추하시오.
- 기계구조용 탄소강 SM10C ~ SM55C
조건
A
B
브리넬 경도 값
HB 146
HB 192
시편의 조건
표 6. 시편의 조건
성질 탄소강
SM10C
SM12C
SM15C
SM17C
SM20C
SM22C
SM25C
SM28C
SM30C
항복점(YS)
206
235
245
265
284
인장강도(TS)
314
373
402
441
471
연신율(%)
33
30
28
27
25
강도(HB)
109~156
111~167
116~174
123~183
137~197
열처리
N
N
N
N
N
성질 탄소강
SM33C
SM35C
SM38C
SM40C
SM43C SM45C
SM48C
SM50C
SM53C
SM55C
항복점(YS)
304
324
343
363
392
인장강도(TS)
510
539
569
608
647
연신율(%)
23
22
20
18
15
강도(HB)
149~207
156~217
167~229
179~235
183~255
열처리
N
N
N
N
N
기계구조용 탄소강 기계적 성질 ( N/m², Min )
표 7. 기계적 성질(Mechanical properties)
2-4) 시편의 소재
표 6.과 표 7.를 참고하여 비교하게 되면 다음과 같은 기계구조용 탄소강임을 예상해 볼 수 있다.
A시편 : HB 146 → SM10C, SM12C, SM15C, SM17C SM20C, SM22C, SM25C
SM28C, SM30C
B시편 : HB 192 → SM10C, SM12C, SM15C, SM17C SM20C, SM22C, SM25C
SM28C, SM30C, SM33C, SM35C, SM38C, SM40C, SM43C
SM45C, SM48C, SM50C, SM53C, SM55C
6. 결론
- A시편과 B시편을 10mm 압입자로 3000kgf 하중을 가해 브리넬 경도 시험을 각 각 3회씩 반복하여 이론값과 실험값을 비교해보았다. 실험으로 얻은 결과 값을 이 용하여 HB경도 테이블 표를 참고 해보았다. 표에 산출 결과로서 경도등급 기준으 로 사용된 시편을 유추할 수 있었다. (단, 열처리 된 탄소강은 제외함.)
※ 느낀점
브리넬 경도기 시험기를 이용하여 시편의 재료적 특성을 파악할 수 있는 근거를 직접적인 실험을 통해 알아볼 수 있었다. 하지만 그 과정에 있어서 여러 가지 오차의 원인 되는 부분이 많이 발견되었다. 이러한 오차의 원인들을 종합하고 개 선 및 적용하여 더 나은 실험결과 값을 만들어 내겠다는 개선안도 떠올렸다. 이 러한 실험을 바탕으로 시편을 공학적인 설계 제작에 사용할 시에 근거로 활용될 것이다. 시편의 재료적 특성을 파악할 수 있는 실험의 한 가지 방법을 직접 수행 가면서 재료의 공학적 적용 가능성에 대해서 판단 할 수 있게 되었다.
7. 참고 문헌
[1] 브리넬 경도 시험기 정의 및 공식검색 :
http://terms.naver.com/ , https://bit.ly/2Pa0RN3 (경남대 e-class 주소)
[2] 경도 실험 이론 : https://bit.ly/2Pa0RN3
[3] 그림1. 압입자 측면 이미지 : http://www.google.co.kr/
[4] 계측현미경 메뉴얼 : https://bit.ly/2Pa0RN3
[5] 브리넬 경도 시험기 : https://bit.ly/2Pa0RN3
[6] 브리넬 경도 전환 표 : https://bit.ly/2Pa0RN3
[7] 기계탄소강 성질 및 물성치 : http://steelmax.co.kr/

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브리넬 경도 시험기,   경도 시험기,   기계제작실험