기계공학실험 보고서[경도]

소개글

기계공학실험 보고서[경도]에 대한 보고서 자료입니다.

목차

-배경 및 필요성
-이론적 해석
-실험적 해석
-실험 결과
-고찰

본문내용

서론
배경
-기계공업에서의 경도시험은 재료의 검사방법으로서 일상적으로 사용되는 데도 불구하고, 경도의 개념을 경험적으로 알 수 있어도 확실히 정의 하는 것은 곤란하다.
목적
- 탄소강(S45C)의 시료에 대하여 경도 시험기를 이용하여 경도 값을 측정하고자 한다.
-미시조직과 경도와의 관계, 기계적 특성과 경도와의 관계를 검토한다.
시험 방법
이론적 해석
[Vickers 경도 시험 수식 유도]
피타고라스의 삼각형을 이용하여 움푹 파인 면적을 구하면 다음과 같다.
이를 계산기를 이용하면
d : The average length of the diagonal left by the indenter
단위는 다음과 같다.
F : kgf
d : millimeters
단위는 다음과 같다.
F : newtons
d : millimeters
[Vickers, Rockwell, Brinell 환산표]
시험장치
경도 시험기
시편 제작기(연마/가공 등)
시험편 형상
총 5회의 실험으로 인한 5개의 자국
시험결과
1
2
3
4
5
실험
평균값
이론값
오차
(%)
Steel
(S45C)
26
23
25
29
28
26.2
28
6.43
비커스 경도계를 사용하였으므로 아래 수식을 이용하여 실험값을 구하는 것이나, 경도 기계가 반자동으로 나타낸 값을 사용하였다. 실험은 총 5회를 실시하였으며, 이 값들의 평균값과 이론 경도값을 이용하여 오차를 구하였다.
단위는 다음과 같다.
F : kgf
d : millimeters
고찰
경도의 단위는 MPa이나 kg/cm^2을 사용한다. 또한 경도값과 압력값(응력값,강도)의 관계는 단위가 같고, 그래프를 그려보면 그 재료의 항복강도와 비례강도를 갖는다. 즉, ‘경도=비례상수*항복강도’의 관계를 갖는다. 이 관계를 이용해 그 재료의 경도값을 알고 비례상수를 안다면 항복강도를 어느 정도 예측할 수 있고, 반대로 항복강도를 알면 경도를 예측할 수 있다.
브리넬이나 비커스 경도의 경우 압흔의 크기를 측정하고 단위는 kgf/cm^2을 쓰고, 로커웰 경도는 특정 압자로 특정 하중을 가했을 때 압입된 깊이로 비교하며 특별한 단위가 없이 상대적인 값을 사용한다.
참고문헌
ASM Materials Engineering Dictionary, J.R.Davis
재료 시험법, 스도우 하지메 p37~81
재료 거동학, 이강용 p9~20

키워드

경도,   Hardness test,   기계공학실험,   기계공학,   S45C,   로크웰,   비커,   경도시험기