재료시험의 종류

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재료시험의 종류에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1.경도시험의 종류 및 방법

2.현미경 종류 및 방법

3.충격시험의 종류 및 방법

4.실험의 결론<그림>

본문내용

HEREFORE~~ U~=~ {W~l~(~cosbeta~-~cos alpha~)}overA
㎏f·m/㎠ 이다.
시험편은 중앙파단부에 V 또는 U형상의 노치를 만들어 응력집중 효과를 나타내게 된다.
4. 충격시험의 종류
하중이 작용하는 방식에 따른 분류
:충격인장, 충격압축, 충격굽힘, 충격 비틀림시험
충격횟수에 따른 분류
① 단일 충격 시험 : 단지 일회의 충격력으로 시편을 파괴하는 것으로 이때 측정하는 것은 재료를 파괴하는데 필요한 일의 양, 즉 재료가 흡수한 에너지이다. 이것으로 재료의 인성 또는 취성을 판단한다.
② 반복 충격 시험 : 일정한 중량의 하중으로 시편에 반복타격을 가하여 파괴까지의 타격수로서 재료의 성질을 판단. 피로시험과 다소 유사하나, 피로시험에 비하여 반복횟수가 적다. 또한 1회의 타격으로 재료에 영구변형이 생기는 일도 있어, 완전히 피로시험과 다르다.
4-1. 충격 인장 시험
충격인장시험기에는 시편에 충격력을 가할 때 낙하중추를 이용한 것과 펜듈럼 해머를 사용한 것등이 있다.
(a)는 낙하중추형, (b)는 질량이 큰 척부의 관성을 이용한 것, (c)는 해머에 의한 타격, (d)는 보통 샤르피시험기를 이용한 것으로 해머의 뒤쪽에 시험편을 그림과 같이 나사로 고정한다. 그리고 해머가 가장 낮은 위치에 왔을 때 이 해머의 운동을 정지시킴으로써 시험편을 인장하여서 끊어지도록 하는 것이다. (e)는 질량이 큰 플라이휠의 관성을 이용한 것이다. 이 바퀴를 소정의 속도로 회전시켜 전기적으로 타격날은 플라이휠에서 돌출시켜서 시험편을 타격하는 방법이다. 소형으로 고속의 타격을 줄 수 있는 것이 특징이다. 이 중에서 (a), (c)는 고온 및 저온시험용에 이용하고, (d)는 쉽게 흡수에너지를 구할 수 있는 점에서 우수하다.
충격인장시험기 원리도
4-2. 충격 압축 시험
: 연성재료를 압축하면, 단면적 증가에 의해 파괴가 곤란해지는 외에, 단면마찰, 만곡, 좌굴등이 문제 되므로 충격압축 파괴시험은 학술연구용으로는 거의 사용되지 않는다. 단, 실용적인 가공성 시험으로서는 희망의 온도로 유지한 시험편을 해머로 타격하는 정도의 조작으로 시험을 완료한다는 편리함이 있으므로 종종 사용된다.
4-3 충격 굽힘 시험
1) 충격 굽힘 시험은 현재 실제 문제로서 가장 널리 사용되는 충격시험으로서 보통 충격시험이라고 하면 충격굽힘시험을 의미한다. 충격굽힘에는 시편에 노치가 있는 것과 노치가 없는 것이 있다. 노치가 없는 것은 레일, 차축등의 실물시험에 사용된다.
2) 충격 굽힘 시험기는 낙하식시험기를 사용( 해머의 무게를 일정하게하고 시험재료가 파단하기까지의 타격수, 또는 소정의 굴곡도에 도달할 때까지의 타격수를 측정)
3) 충격 굽힘 시험의 종류
① 단일 충격시험 : 샤르피 충격 시험기, 아이조드 충격시험기, 길레이 충격시험기, 올센 충격시험기
② 반복 충격시험기 : 마쯔르라 반복 충격시험기
1. 샤르피 충격시험기
: 샤르피 충격시험기는 양단을 지지하고 중앙부를 해머로 충격을 가하는 방법
E=WR(cos beta-cos alpha)
alpha
: 해머의 지상각도,
beta
: 파단후의 진상각,
W
: 해머의 중량,
R
: 회전중심에서 중심까지의 거리,
E
: 흡수에너지
* 샤르피충격시험기의 원리도 * 샤르피충격시험기 시편지지대와 해머
* 샤르피시험편
5. 샤르피 충격시험기
해머의 초기 위치를 각 만큼 올려놓은 후 해머를 떨어뜨려 시편을 파단시키면, 파단후 해머가 최대 상승위치에 도달했을 때 즉, 각에 위치 했을 때 지시바늘은 고정되고 해머는 다시 반대방향으로 감속 하면서 진자운동을 하다가 서서히 멈추게 된다.
샤르피 충격시험기
시편은 KS B 0809에서 1호부터 5호까지 5가지로 규정하고 있다. 시편의 폭은 재료의 치수에 따라 10㎜미만으로 변경할 수 있으며, 이때 시편의 폭은 명기해야 한다. 노치부는 노치감도의 영향을 줄이기 위해 밀링가공으로 정밀하게 하여야 한다.
6. 아이조드 충격시험기
아이조드 충격시험기는 한 쪽 단 만을 고정하고 다른 쪽 끝에 충격을 가하는 방법
아이조드 시험기
* 아이조드 충격시험편의 규격 * 아이조드 시험기
* 아이조드 충격시험기의 원리 * 아이조드 시편고정법
7. 실 험 방 법
무거운 해머가 낙하하면서 수행하는 실험이므로 실험상의 안전에 각별히 주의해야 하며 특히 해머가 회전할 때와 해머의 제동시에 주의 해야한다.
(1) 시험편(KS B 0809 제4호)을 준비한다.
(2) 시험편의 단면적과 notch부의 형상 및 깊이를 측정하여 기록한다.
(3) 0점 확인을 위해 지지대에 시편을 놓지않은 상태에서 각 만큼 해머를 올린다음 작동레버를 당겨 해머를 통과한 후 지시바늘이 가르키는 각을 측정한다.
(4) 각이 각과 같은 지를 확인한다. 같지 않으면 시험기에 이상이 있는 것 이므로 점검해 본다.
(5) 시편을 지지대에 놓는다. 이때 시편의 노치부가 지지대 중앙에 위치하도록 그림2처럼 놓는다.
(6) 반시계 방향으로 당겨 해머를 낙하시킨다.
(7) 시험편이 파단된 후에 해머가 1회 저도 왕복한 다음 시험편 고정대 위치를 지날 때 밴드브레이크의 손잡이를 사용하여 해머를 제동한다. 이때 시험기의 충격에 의하여 계기판의 바늘이 움직이지 않게 한다.
(8) 지시계에서 흡수에너지의 크기를 읽고 data sheet에 기록한다.
(9) 파단된 시편을 찾아 notch의 종류와 깊이별로 잘 구별하여 둔다.
2-6 천이온도
: 재료가 저온으로 되면 파괴형태는 연성파괴(ductile fracture)에서 취성파괴(brittle fracture)로 변한다. 이 연서에서 취성으로 변하는 온도범위를 천이온도(transition temperature)라고 한다.
충격 시험 계산법
1. 샤르피식(단순보 상태에서 시험)
U= { WR(cos beta- cos alpha)} over {A} = {E} over {A} (Kg·m/cm^2 )
U
: 충격값
2. 아이조드식(외팔보 상태에서 시험)
E=WR(cos beta-cos alpha)
3. 충격 시험시 필요한 에너지
E
E=W(h_1 -h_2 )=W CDOT R(cos beta - cos alpha)

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경도시험,   현미경,   충격시험