경도 및 인장 시험

목차

인장시험 (tension test)

(1) 시험목적

(2) 이론

(3)시험방법

(5) 시험결과의 정리

(6) 검토 및 고찰

경도시험 (hardness test)

【1】시험목적

【2】이론

【3】브리넬 경도시험기

【4】쇼어경도시험

【5】검토 및 고찰

본문내용

한다. 표 2-2는 하중 와 압자의 지름 의 조합관계를 표시한다.
③ 시험의 실시
㉠ 시험편을 압자스핀들에 수직되게 설치한다. 구좌면을 가진 앤빌 위 에 시험편을 올려놓고, 엔빌 승강봉을 상승시켜 시험편을 압자에 접촉 시켜 구속시킨다.
표2-2 와 의 조합기준값
볼지름
[mm]
하중 [kg]
시편의
최소두께
[mm]
= 30
(철 강)
=10
(구리 및 그 합금)
= 5
(연한금속)
= 2.5
(연한금속)
10
5
2.5
3000
750
187.5
1000
250
62.5
500
125
31.2
250
62.5
15.6
6
6~3
6~3
㉡ 시험편에 소정의 하중을 30초 동안 가한다. 하중을 가하기 위하여 relief valve를 약간 잠그고 유압펌프의 레버를 상하로 작동시켜 설정 하중까지 압력을 올리고, 중추걸이가 떠올라 소요하중이 시험편에 가해 지게 하여 30초간 유지시킨다.
㉢ 하중을 제거시키고 시험편을 제거한다. 릴리프 밸브를 반시계방향으 로 돌리면 고압유는 저압유조로 우출되어 유압을 제거하므로 중추걸이 는 처음의 위치로 강하되고, 압력지시계의 지침은 영으로 되돌아간다. 앤빌 승강봉을 하강시키고 시험편을 제거한다.
④ 압입자국의 지름측정
㉠ 접안식 계측현미경을 조정한다. 채광구를 광원을 향햐여 놓고 접안 렌즈의 유리판에 새겨진 측정용 눈금선이 깨끗이 보이도록 접안경 최 상부의 로렛을 돌려서 초점을 맞춘다.
㉡ 압입자국의 지름을 정확히 측정한다. 계측현미경을 압입자국 위에 바로 설치하고 시야의 중심에 오게끔 한 후, 경통을 조절해서 자국의 상이 측정용 눈금과 함께 깨끗이 보이도록 초점을 맞추고 나서 압입자 국의 지름을 0.05mm까지 정확히 계측한다.
⑶ 시험결과의 정리
① 브리넬 경도값(BHN)의 산출
계측하여 구한 압입자국의 지름값, 설정하중, 강구의 지름의 수치를 식 (2.12)에 대입하여 브리넬경도()를 산출한다. 단, 의 값은 단위를 붙이지 않으나, 시험조건을 표시하기 위하여 다음과 같은 기호를 표시한 다.
보기 (10/3000) (10/3000) 300 또는 (10/500) 92
단 (10/3000)은 로 간단히 표시할 수 있다.
② 브리넬 경도 환산표에 의한 값 구하기
별첨 브리넬경도 환산표에 의하여 값을 구하여 식(2.12)의 계산값과 비교한다. (생산현장 및 시험연구소 등에서는 주로 경도환산표에 의하여 값을 구하고 있다.)
【4】쇼어경도시험
⑴ 사용기기 및 시험
이 시험에 필요한 시험장치는 Shore Hardness Tester, 검정용 경도기 준시험편 및 자형 앤빌 등이다.
쇼어경도계는 형의 경우 하중을 가하면서 동시에 압자의 역할을 하는 해머(길이가 약 100mm, 바깥지름 약 8mm의 강제에 rod의 끝에 구면형 diamond tip이 매립되어 있고 그 무게는 약 36.2gr)와 ball clutch 및 경 도값을 직독할 수 있는 다이얼 지시계로 구성된다. 경도지시 다이얼의 눈 금은 140등분 되어 있으며, 경도의 단위당 높이는 0.1238mm이다.(해머 의 중량 36.2gr, 해머의 낙하높이 19mm인 형 시험기의 경우)(그림 2-33 쇼어경도시험기, 형).
시험편은 조건에 따라 경도값이 매우 틀리게 되므로 시험편의 질량, 모 양, 다듬질상태 등을 시험 전에 잘 검토하여야 한다. 시험편의 질량은 16~32kg에서도 아직 변화가 생긴다. 시험편의 모양은 등질량이라도 넓 이가 큰 판상의 시험편과 volume이 작은 입방체의 시험편에서는 해머의 반발상승높이는 다르게 된다.
시험편의 두께는 보통의 재료에서는 5mm 이상이면 충분하고 2~3mm 정 도까지도 큰 차이가 생기지 않는다. 시험면의 다듬질 거칠기는 =90이 상에서 1, =80~60에서 2, =40~30에서는 4 정도의 다듬질이 필 요하다.
⑵시험방법 및 순서
금속재료의 쇼어 경도실험방법은 KS B 0807에 규정되어 있으므로 원칙 으로는 이것에 준하여 행한다.
① 시험편의 준비 : 시험편의 양면은 평행이 되게끔 연마가공하고, 시험 면은 연마지로 곱게 연마한 후 양면에 묻은 먼지, 기름끼, 쇳가루 등을 깨끗이 세정제거한다.
② 시험기의 수평조정 : 시험기를 안정한 시험대 위에 설치하고 수평조정 나사를 조정해서 중심진자가 구멍중심에 바르게 걸려 있게 하고 흔들리 지 않는 상태로 조절하여 수평을 유지하게 한다.
③ 시험기의 검정 : 시험편의 재질의 경도에 가까운 경도기준편에 2~3회 정도 검정시험을 행하여 시험기의 경도지시값이 정확한지 검정한다.
④ 시험의 실시
㉠ 시험편에 시험기 고정앤빌을 바르게 설치한다.
㉡ 측정통을 시험편의 앤빌에 밀착시킨다. 시험편 압부핸들을 왼손으로 돌려 측정통을 하강시켜 시험면에 눌러 시험편이 앤빌에 밀착되어 움직 이지 않게 한다.
㉢ 해머를 시험면에 낙하시킨다. 오른손의 모지, 식지 및 중지로 해머의 조작놉을 가볍게 쥐고 반쯤 회전시키면 해머가 낙하되어 시험면에 충돌 한다. 이때 조작놉을 쥐고 있는 손가락을 약간 풀어 주면 조작놉이 회전 하면서 해머는 ball clutch에 잡혀 상승한다.
㉣ 경도지시계 다이얼의 눈금을 읽는다. 해머가 반발 상승한 높이는 다 이얼 지시계의 눈금에 지시침이 회전하여 정지하는 곳이므로 눈금의 지 시값을 정확히 읽는다. 지침의 읽기는 소수점 첫 자리까지 읽는다.
⑶ 시험결과의 정리
① 쇼어경도는 원칙적으로 5회 연속 측정한 값의 평균값으로 한다, 그 평 균값은 소수점 첫 자리를 2사3입해서 0.5단위로 만든다.
② 쇼어경도의 표시는 25.5 또는 51.3으로 표시한다.
③ 시험결과를 쇼어 경도시험보고서 양식에 준하여 정확히 작성한다.
표 2-3에는 참고로 각종 경도 사이의 상호비교값이 제시되어 있다.
【5】검토 및 고찰
① 측정자 마다 오차가 발생하는 이유는 여러 가지가 있지만 그중 시편으로 인한 차이가 가장 크다. 같은 시편을 여러 명이 사용하다보니 같은 곳을 측정 할 경우도 있고 또 평면이 거칠기 차이가 존재하기도 한다. 또 한가지 이유는 눈금을 읽을 때 측정자에 측정높이에 따라 그 값이 조금 씩 틀려 지는 것 같다.
② 생각과 달리 경도 실험이 아주 간다하고 쉬웠다. 여러 경도기를 보고 익히게 된 좋은 기회였던 것 같다.

키워드

경도,   인장,   브리넬,   쇼어