경도시험 (Hardness Test)

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경도시험 (Hardness Test)에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

큰 힘이 가하면 흠이 생기는 재료의 경도측정등에도 이용되고 있다.
(2) 실험방법
① 시험하중 및 하중유지시간을 선정한다.
② 시험편을 시료대에 올려놓고 현미경의 초점을 맞춘다.
③ Diamond cone을 앞쪽으로 돌리고 시동Lever를 조작하여 하중을 가한다.
④ 현미경을 Set한다.
⑤ 압흔에 초점을 맞추고 접안마이크로미터를 이용해 대각선의 길이를 측정한다.
⑥ Hv값을 환산한다.
3. 6. 4 실험결과
(1) 시험편의 재료 :
(2) 실험 측정값
단위 : 비커스 경도 (
H_V
)
구 분
평 균
1 회
2 회
3 회
자국의
길이
가로 (d1)
세로 (d2)
경도치 (환산표)
경도치 (계산치)
(3) 마이크로 비커스 경도시험시 압입자국 형상 (예)
3. 6. 5 실험결과에 대한 고찰
. 마이크로 비커스 경도 실험 결과에 미치는 인자의 검토
. 각각의 실험재료에 대한 마이크로 비커스 경도값의 비교 검토
. 각각의 실험재료의 브리넬 경도, 로크웰 경도값의 비교 검토
. 각각의 실험재료의 인장강도, 항복강도와 마이크로 비커스 경도값의 비교 검토
3. 7 쇼어 경도시험
3. 7. 1 쇼어 경도시험을 위한 KS 관련 규격
. KS B 0807 쇼어 경도 시험 방법
. KS B 5527 쇼어 경도 시험기
. KS B 5531 쇼어 경도 기준편
3. 7. 2 쇼어 경도시험와 관련한 용어 및 이론
. 쇼어 경도시험의 측정 원리
전술한 각종 정적 압입 시험과 달리 하중이 동적으로 작용한다. 즉 일정한 영상과 중량을 갖는 다이아몬드 해머가 일정한 높이에서 시편이 낙하되었을 때의 반발 높이로부터 경도를 측정한다. 일반적으로 쇼어경도 HS는 다이아몬드 해머 낙하 녹이가 h0이고, 반발 높이가 h일 때 다음 식으로 계산된다.
H_S = {10000}over {65} times {h}over{h_0}
쇼어회사의 카탈로그에는 담금질한 순고탄소강을 시편으로 한 D형 쇼어 경도계에서는 h0 =10인치 높이에서 낙하시킨 해머의 높이가 h=6.5인치가 되므로 HS=100 으로 h=0와의 높이 차이인 6.5인치를 100등분한 것을 쇼어 경도의 눈금으로 정하고 있다. 그러므로 쇼어 경도의 단위 1은 해머가 반발하는 높이 0.065 in(1.651㎜)에 해당된다.
3. 7. 3 실험기기과 실험방법 및 실험시 주의사항
(1) 실험기기
구 분
쇼 어 경 도 시 험 기
C Type
D Type
시
험
기
의
외
형
시험기의
성능
이 시험기는 내경이 약 6mm인 유리관을 해머의 가이드로 이용해서 해머가 낙하 및 리셋(reset)을 고무로 된 공기벌브(bulb)로 작동시킨다.
이 시험기는 길이가 약 100mm이고 직경이 약 8mm인 강철로 된 축의 선단에 C Type 시험기와 같은 모양의 다이아몬드 팁을 박아 해머로 사용하고 있다. 해머의 작동과 반발높이의 지시장치는 해머가 반발하여 최고높이에 도달하였을 때 그 높이에 해당하는 경도값이 다이얼게이지에 나타나도록 설계되었다.
시
험
기
의
특
징
쇼어 경도시험은 시험기기가 작고 중량이 가벼워서 휴대하기에 용이하며, 시허편에 아주 적은 흔적이 생기기 때문에 완성제품을 직접 시험할 수 있다. 시험편이 비교적 적고 엾은 것도 측정이 가능하다.
쇼어 경도 시험은 비교적 탄성율에 큰 차이가 없는 재료를 시험할 때에는 경도치의 신뢰성이 크다. 그러나 고무와 같이 탄성율의 차이가 큰 재료에서는 부적합하다. 예를 들면 경질고무는 강철보다 큰 쇼어경도치가 나타나는 모순이 생길 수 있다. 그러나 탄성율과 쇼어 경도값이 비례되는 것만은 아니다. 예를 들면 탄소강에서 C%에 따라 경도는 상당히 큰 차이가 있는 반면에 탄성율은 대체로 변화가 없다.
(2) 실험방법
① 시험편을 앤빌위에 올려 놓는다.
② Handle로 계측통을 내려 시험편을 누른다.
③ 햄머Handle을 "딱"소리 날 때까지 반회전 돌린다. (해머를 낙하시킴)
④ 돌렸던 햄머Handle을 다시 놓는다.
⑤ 지시계의 경도값을 읽는다.
(3) 실험시 주의사항
① 사용전 햄머의 축이나 Diamond 부분의 균열, 흠등의 이상유무 확인한다.
② 정밀도 검사는 표준 시편을 사용한다.
③ 시편의 표면은 매끈하고 깨끗해야 한다.
④ 100g 이상이 되어야 한다.
⑤ 시험기는 수직으로 설치하고, 진동을 방지한다.
⑥ 시험기는 시험을 수정할 때 수평 유지한다.
3. 7. 4 실험결과
(1) 시험편의 재료 :
(2) 실험 측정값
단위 : 쇼어 경도 (
H_S
)
구 분
1 회
2 회
3 회
평 균
쇼어 경도치
3. 7. 5 실험결과에 대한 고찰
. 쇼어 경도 실험 결과에 미치는 인자의 검토
. 각각의 실험재료의 쇼어 경도값의 비교 검토
. 각각의 실험재료의 인장강도, 항복강도와 쇼어 경도값의 비교 검토
3. 8 긋기 경도 시험 (참고)
. 모오스 경도 시험
긋기 경도는 주로 광물이나 요업재료를 연구하는 사람들에게 관심사이다 이러한 경도 측정법으로는 여러 가지 광물까지의 상대적임 긁힘 능력을 평가할 수 있다.
1822년 F. Mohs의 방법으로 10종류의 표준물질을 정하고 이것은 실험물체를 긁힘 흔적을 나타내는 능력에 따라서 정성적으로 경도의 순위를 정하였다.
이때 사용한 경도의 순위는 다음과 같다.
순 번
광 물 명
순 번
광 물 명
1
활 석
6
정 장 석
2
석 고
7
수 정
3
방 해 석
8
황 옥 석
4
형 석
9
강 옥 석
5
인 회 석
10
금 강 석
각 단계의 차는 정성적으로는 엄밀하게 일정하지 않지만 상당히 합리적인 배열이라고 실증되고 있다. 강옥석과 금강석의 차는 상당히 크다. 비커스경도로 금강석이 10,000정도라 하면 강옥석은 2,000∼2,200이다. 활석이 1의 값을 가진다면 손톱은 약 2의 값을 가지고 어닐링된 구리는 3의 값을, 마르텐사이트는 7의 경도에 해당된다.
Mohs 경도계는 고경도 구역에서의 간격이 그렇게 넓지 않기 때문에 금속에는 부적당하다. 스컬리로미터 (Sclerometer)는 다이아몬드또는 경도가 큰 물질로 일장한 압력상태에서 측정하려는 물질의 긋기 흡집을 주는데 사용되는 장치를 말한다.
3. 9 경도실험 결과에 대한 종합 보고서 작성 및 토론
. 각종 경도값의 환산비교표 (참고)

키워드

경도,   경도시험,   경도측정