고체역학실험 재료역학실험 비커스경도 실험 보고서

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본문내용

실험 목적
금속 등 재료의 기계적 성질을 판정하고 경도시험기의 원리와 기능을 이해해서 조작법을 익혀 각종 공업재료의 경도값을 측정할 수 있는 능력을 기른다. 또한 외력에 의한 재료의 변형이 얼마나 일어나는가를 재료의 하중에 대한 변형 정도로 측정하여 재료의 변형 특성을 이해한다.

배경 이론
2-1. 경도
재료의 경도는 압입으로 생기는 영구변형에 대한 재료의 저항성으로 정의한다.

2-2. 비커스 경도 시험
비커스 경도 시험은 다이아몬드 피라미드 경도시험이라고도 하며, 피라미드 형상의 다이아몬드 압입자를 1~120kg의 하중으로 압입한다. 압입자는 꼭지각 136°인 사각뿔(피라미드형) 다이아몬드를 사용하며 하중은 임의로 변화시킬 수 있다.

다이아몬드를 사용하기 때문에 단단한 재료도 측정이 가능하며 얇은 재료나 침탄 질화층같이 엷은 부분의 경도를 정확하게 측정할 수 있다.

비커스 경도 시험의 특징은 하중의 크기에 관계없이 홈이 항상 닮은 꼴이 되기 때문에 경도의 측정값이 같은 수치로 된다고 하는 상사의 법칙이 성립되며 따라서 다른 하중에 의한 값을 그대로 비교할 수 있다.

비커스 경도값을 구하기 위해 단면적을 구하면

A=D^2/(2 sin⁡((136°)/2) )≈D^2/1.8544

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