[기계공학실험]경도시험

소개글

[기계공학실험]경도시험에 대한 보고서 자료입니다.

목차

< 실험요약 >
1. 실 험 목 적
2. 실 험 결 과 의 개 요

< 서 론 >
1. 실 험 목 적
2. 실험이론(로크웰시험)
3. 실험이론(브리넬시험)

< 본 론 >
1. 실 험 장 치
2. 실 험 방 법

< 결 론 >
1. 실 험 결 과
2. 결 론 및 고 찰
3. 참 고 문 헌

본문내용

를 나타내는 T 문자, 누르개의 종류(강구:S, 초경 합금구:W)를 나타내는 문자 순서로 표기한다.
예) 60HR30TS : 강구의 누르개로 의 총 시험 하중, 30T의 잣대로 측정한 로크웰 표층 경도 60
3. 실험이론 (브리넬 시험)
3.1 브리넬(Brinell) 시험법
브리넬 경도라 함은 강구(鋼球) 누르개를 사용하여, 시험면에 구형 오목부를 만들었을 때의 하중을 영구 변형된 오목부의 지름으로부터 구해진 표면적으로 나눈 값을 말하며, 다음 식으로 계산한다.
Brinell hardness=constant * (test force)/surface area of indentation
여기에서 HBW : 브리넬 경도 (kg/mm2)
P : 하중 (kg)
D : 강구의 지름 (mm)
d : 오목부의 지름 (mm)
(d=(d1+d2)/2, d1=오목부의 가로 지름, d2=오목부의 세로 지름)
단, HBW의 수치에는 보통 단위를 붙이지 않는다.
3.2 시험편
(1) 시험편의 시험면은 평면이어야 한다.
(2) 시험면의 평면도는 오목부의 지름을 0.01mm까지 쉽게 측정할 정도로 되어 있어야 한다.
단, 6(2)의 단서일 때에는 0.01을 0.05mm로 할 수 있다.
(3) 시험편의 두께는 오목부 깊이의 약 10배 이상으로 한다. 어느 경우나 오목부가 생김으로써 일어난 변화가 시험편의 뒷면에 나타나지 않아야 한다. 오목부의 깊이는 다음 식으로 구한다.
여기에서 t : 오목부의 깊이 (mm)
시험편의 폭은 오목부 지름의 약 5배 이상으로 한다.
< 본 론 >
1. 실험장치
(1) 로크웰 시험기
① 시험기 사양
- 하중
기준하중 :
총 시험하중 :
- 시료최대높이 :
- 시료최대직경 :
- 본체 :
② 시험기 특징
- 앞입깊이를 직접 눈으로 읽을 수 있으므로 측정시간이 짧다.
- 원자재 및 열처리제품까지도 광범위하게 측정할 수 있다.
- 비교적 연질의 재료까지도 정확히 측정할 수 있다.
- 유압식으로 되어 있어 작동, 시험하는데 매우 간편하다.
(2) 브리넬 시험기
전동식 브리넬 경도시험기
모델명 : DAM-305
2. 실험방법
2.1 로크웰 시험
① 앤빌하부 접촉면(5)은 오물 및 오일이 없도록 깨끗이 닦아서 끼운다.
② 시료(4)에 적합한 스케일을 선정하고 스케일에 맞는 누르개(다이아몬드 콘이나 강구)를 끼운 후 추를() 맞추어 사용한다.
(주의) 본 실험에서는 B scale(강구의 누르개, 의 추)을 사용한다.
③ 핸들(2)를 상부로 위치시키고 스케일에 적합한 표준시편을 앤빌(5)에 올려놓는다.
④ 스크류핸들(8)을 우측으로 돌려 게이지의 지시침을 3회 돌아갈 때 까지 돌려 소침이 적색점에 지시되도록 한다.(지시침의 위치는 중심 수직선상으로부터 좌우 5눈금 이내에 위치시킨다.)
⑤ 게이지(1)를 좌우로 돌려 SET 위치에 지시침이 정확히 위치하도록 맞춘다.
⑥ 핸들(2)을 뒤쪽으로 밀어 시험하중을 가한다.(하중 속도를 실린더 밸브핸들(9)을 조절하여 8-10초로 맞춘다.)
⑦ 지시침이 시계반대방향으로 움직이다 정지하고 핸들(2)이 정지한 후 핸들을 앞으로 당겨 상부에 원위치 시킨 후 다이어몬드콘일 경우 흑색숫자를 읽고, 강구압자일 경우, 적색숫자로 경도치를 읽는다.
⑧ 경도치를 스크류 핸들(8)을 죄측으로 돌려 시료를 빼내고 다음 시험을 한다.
* 실험시 주의사항
① 시험기에는 시료와 앤빌과의 접촉면이 평면이 되도록 대략적으로 가공할 것.
② 시료에 적합한 스케일의 선정은 참조표 1을 참고한다.
2.2 브리넬 시험
1. 파워케이블을 체크하고 파워스위치를 켠다.
2. 시험강도를 선택한다. 시험강도는 5가지 시험강도를 선택할 수 있다.
시험힘(N)
시험힘(kgf)
추의 조합
1839
187.5
추걸이
2452
250
추걸이 +1.25kg 추
7355
750
추걸이 +1.25kg 추 +10kg 추x1
9807
1000
추걸이 +1.25kg 추 +10kg 추x1 +5kg 추x1
29420
3000
추걸이 +1.25kg 추 +10kg 추x5 +5kg 추x1
본 실험에서는 10mm의 강구를 사용하여 9807N의 시험힘으로 테스트를 수행하기로 한다.
3. 시험강도의 홀딩타임을 설정한다. (15초)
4. 시험체를 specimen table의 센터에 놓고 hand wheel을 부드럽게 회전시켜서 specimen table을 위로 올린다.
5. Hand wheel이 스키드에 닿으면 회전을 멈추고 "Start" 버튼을 눌러서 시험을 시작한다.
6. 시험이 끝난 후 hand wheel을 시계반대방향으로 돌려서 specimen table을 아래쪽으로 내려서 시험체를 치운다.
7. 홈의 직경을 측정한 후 첨부한 부록1(appendix1)과 부록2(appendix2)에 나와있는 표를 사용하여 경도치를 환산한다.
< 결 론 >
1. 실험결과
1.1 주철 ( 로크웰시험 )
시험횟수
1
2
3
4
5
평균()
흐트러짐()
경도값
66.5
67
66
67.5
68
67
2
※흐트러짐=최대측정값-최소측정값
1.2 브리넬시험
>> 200.55
2. 결론 및 고찰
경도란 물질 표면의 단단한 정도를 말하며 경도가 클수록 표면이 강하고, 경도가 작을수록 표면이 더 약하다.
이런 경도의 측정이 중요한 이유는 제품의 제작이나 설계에 있어서 제품파손에 대한 중요한 요소 중 하나이기 때문이다.
이번 실험을 통해 로크웰 및 브리넬경도시험기를 이용하여 재료의 경도값을 측정하는 법을 익힐 수 있었다.
재료의 기계적 성질인 경도를 쉽고 빠르게 측정할 수 있었다. 로크웰시험기는 다른 계산이 필요 없이 바로 경도값을 눈으로 확인 할 수 있었고, 브리넬시험기는 하중을 가해 파인 홈의 직경을 이용해 공식으로부터 경도값을 측정할 수 있었다.
로크웰시험기를 이용한 경도시험의 경우 5번의 측정값이 모두 다르게 나왔는데 눈으로 눈금을 읽는 것에 대한 오차, 정확한 영점 설정의 실패가 가장 큰 오차의 원인이 되었다고 볼 수 있다.
3. 참고문헌
국가표준정보종합센터 http://www.standard.go.kr, 로크웰시험, 브리넬시험
S. Kalpakjian(김낙수 외 공역), 공업재료가공학, 피어슨 에듀케이션 코리아 p.51~55

키워드

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