l로부터 제거한다.
(2)실험시 주의사항
⑴ 시편은 지지대 위에 밀착되어야 하고, 하중은 시험면과 수직이 되도록 가하여야 한다.
⑵ 시편의 두께는 압입 깊이의 10배 이상이어야 하며, 경도 측정위치는 이미 존재하는 압입 자국의 중심으로부터 4d(d는 압입 자국의 직경), 이상, 시편 가장자리로 부터는 2d 이상 떨어져 있는 것이 좋다.
⑶ 로크웰 경도값은 압입에 소요되는 시간이 길수록 즉, 압입 속도가 느릴수록 경도가 높아지며, 하중 유지시간이 길면 낮아진다. 따라서 측정 조건을 일정하게 규정할 필요가 있다.
⑷ 한편 하중 유지 시간은 30초 정도가 충분하나 B(원통면)나 C(원추면)스케일의 경우에는 10초 정도 유지한 후 시험하중을 제거하여도 무방하다.
ASTM(American Sosiety Testing Marerials) 규격에서는 하중 부하에 소요되는 시간을 부하용 핸들의 회전시간으로 결정하고 있으나 구조가 다른 시험기의 경우 회전 시간이 겉보기로는 같을지라도 실제 부하에 소요되는 시간 차이가 있을 수 있다. 따라서 HRC60정도의 경도 기준면을 사용하여 시험하중을 가하였을 때 다이얼 게이지의 긴 바늘이 회전하는 시간을 측정하여 시험기 구조에 구애되지 않는 실제의 속도를 구하여 사용하는 것이 좋다. 이 방법으로 측정한 하중 부하시간은 4~5초가 적당하며 이는 대시포트를 조정함으로써 조절할 수 있다.
4. 실험결과
횟수
1
2
3
4
5
측정치
23.8
24
23.8
23.6
23.8
평균 : 23.8
▶ 가장 많이 사용되는 로크웰 경도와 브리넬 경도의 환산은 같은 dimension을 사용하지 않기 때문에 일반식으로 간단히 환산할 수 없다. 다만 대략 로크웰 경도가 브리넬의 10분의 1 정도라 하여 사용하고 있다. 그리고 로크웰 경도의 경우 C와 B 넘버가 있는데 이는 경도가 비교적 높은 재료와 낮은 재료에 나누어 사용한다.(C:경도 높을 때 사용, B:낮을 때)
(로크웰 경도) 평균 23.8 X 3.4 => (비커스 경도) 약 80.92 Hv
▶ 실험 결과 경도의 측정값으로 Al합금 아니면 동합금으로 추정되는데, 표면이 은백색인 것으로 보아 Al합금일 것으로 결론 내렸다.
5. 토의
① 이번 실험은 경도를 측정하는 시험이었다. 우선 경도와 강도의 차이를 명확히 구분하기 힘들었는데 이번 실험을 통해서 경도와 강도의 차이를 좀 더 명확하게 알 수 있게 되었다. 먼저 경도(Hardness)는 흔히 굳기라고 부르는데, 물질의 단단하고 무른 정도를 나타내는 말이며 강도는 물질의 강한 정도이다. 경도는 경도시험(hardness test) 결과 얻어진 금속의 단단한 정도를 말한다. 따라서 경도가 높을수록 금속이 단단하다는 뜻이 된다.
② 시편의 표면을 매끄럽게 하여 측정하지 못하였는데 표면의 거칠기의 정도가 이번측정에서는 영향을 많이 끼침을 나중에 조사를 통하여 알 수 있었다. 또한 너무 무른 재료는 측정하기가 매우 곤란하였는데 이는 측정하는 볼이 재료에 파묻혀 버리는 현상 발생이 그 원인이었다. 경도 또한 고체에서 매우 중요한 특성이라는 것을 알게 되었다.
③ 하중을 주는 누르는 시간(약 4초로 통일)과 하중제거 시간(30초)을 똑같이 하여야 한다는 주의 점을 듣고 실험에 임했는데 사람이 하는 작업이여서 그런지 약간의 오차가 생긴 거 같다. 오차를 줄이기 위해 같은 조 5명이 한번 씩 실험하여 평균값으로 그 측정값을 구하였다.
④ 압입지름의 크기가 많은 실험을 통해 변화된 점에서 오는 오차도 무시할 수 없다고 하였다.
⑤ 실험 결과를 해석하는데 있어 직접실험 한 로크웰 경도계뿐만 아니라 여러 가지 다른 경도계와의 비교를 해볼 수 있는 좋은 기회가 되었다.