경도시험

목차

◉ 서 론
1. 실험 목적
2. 이론적 배경
3. 이론적 배경

◉ 본 론
4. 실험장치
5. 실험방법
6. 실험시 유의사항

◉ 결 론
7. 경도시험 결과 Data 표
8. 결론 및 고찰

본문내용

느릴수록 경도가 높아지며, 하중 유지시간이 길면 낮아진다. 따라서 측정 조건을 일정하게 규정할 필요가 있다.
④ 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.
7. 시험 결과 Data 표
연강
시험횟수
1
2
3
4
5
평균(X)
흐트러짐(R)
경도값
70.2HRBS
70.3HRBS
70.5HRBS
70.5HRBS
70.3HRBS
70.36HRBS
0.3
황동
시험횟수
1
2
3
4
5
평균(X)
흐트러짐(R)
경도값
62.6HRBS
62.3HRBS
62.5HRBS
62.6HRBS
62.5HRBS
62.5HRBS
0.3
[표-2 시험결과 Data]
8. 결론 및 고찰
경도 시험을 하는 이유는 물체의 단단한 정도를 알아내기 위함이다.
경도 시험은 1회 측정에 요하는 시간이 매우 짧고, 측정값을 전용 시험기에 따라 숙련을 요하며 간단히 구할 수 있다. 특히 충겨시험이나 인장시험처럼 시편을 따로 제작할 필요가 없으므로 제품위에 비파괴적으로 여러번 시험할 수 있는 이점이 있다.
그러므로 생산현장이나 연구용에 간편항 재료시험에 매우 널리 이용된다. 특히 압연용 로라에 대한 쇼아경도, 구름베어링, 절삭공구, 스프링판등에 대한 로크웰 경도, 침탄, 질화, 탈탄, 도금 등이 표면 변화층이나 정밀기기의 미소부품에 대한 비커스 경도등 금속 제품의 생산공장 및 완성시의 검사에 필요한 경도시험을 필요로 하는 경우가 많다.
특히 금속의 열처리 효과나, 균질성의 확인에는 경도시험이 가장 유효한 방법인 것이다. 따라서 경도는 물체에 압력을 가하거나 충격을 하였을 때 생기는 영구 변형에 대한 저항으로 경도시험은 강도와의 사이에 정량적인 관계값을 갖도록 공업적으로 규정하고 경도시험을 실시한다.
실험을 실시하면서 각각의 시편(연강, 황동)에서 같은 시편을 이용하더라도 시험을 실시 할 때 마다 경도값이 오차가 생김을 측정할 수 있었다. 오차의 이유는 여러 가지를 생각할 수 있는데 우선 로크웰 경도기의 사용 미숙을 들 수 있다. 로크웰 경도기의 사용은 처음이기 때문에 시험 방법을 숙지 하고 실험에 임했음에도 불구하고, 실험을 함에 있어 미세하지만 오차가 생겼을 것이라 생각한다. 또 시험기를 다룸에 있어 시편에 주하중을 가할 때의 하중부과 속도에 따른 오차일 것이라 생각한다. 하중부과를 가할 때는 경도기의 유압에 따라 움직이기는 하지만 충분하게 여유를 가지고 하나 하나 꼼꼼히 체크를 했다면 오차를 더 줄일 수 있었을 것이다.
두 번째 이유는 강구를 누르는 위치를 직전 압흔과 너무 가깝게 하여 발생하는 오차이다. 이 오차 역시 위에서 말했던 오차처럼 실험을 충분한 시간을 가지고 꼼꼼하게 했다면 오차의 범위를 줄일 수 있었을 것이다.
또 하나의 이유는 실험 환경이다. 우리가 실험을 했던 실험실은 경도시험을 위한 장소가 아니라 여러 시험이 같이 행하여 지는 장소였다. 시험기 근처에서 충격시험 피로시험 등 충격과 진동이 동반되는 실험이 병행되었기 때문에 그 충격과 진동의 영향으로 경도시험에 부과되는 하중에서 경도값 오차가 생겼다고 생각한다.
이번 실험으로 인해 알게 된 사실은 경도가 재료의 소성변형에 대한 저항성을 나타내는 수치라는 것이다. 비록 측정치가 정확하지는 않았지만 하나의 새로운 지식을 알았다는 사실에 나름대로 만족한다. 실험을 마치면서 기계공학에 대한 생각을 한번 더 가질 수 있었고 앞으로 해야 할 실험에 대해 한번 더 생각해 볼 수 있는 계기가 되었다.
9. 참고문헌
☞ 김갑용, 박정덕, “기계재료”, 원창출판사, P259~P271
☞ 윤환기, 오환섭, 박원조, 최병기, “재료시험입문”, 원창출판사, P85~P120
☞ 이창희, 지무성, “최신 재료 실험법”, 선학출판사, P95~P107
☞ “최신 기계재료학”, 남양문화, P215~P223

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경도시험,   기계공학,   로크웰경도