로크웰 브리넬 경도시험 보고서

소개글

로크웰 브리넬 경도시험 보고서에 대한 보고서 자료입니다.

목차

Ⅰ. 시험목적

Ⅱ. 시험에 관련된 이론
　ⅰ. 시험방법에 따른 구분
　　ⅰ) 압입경도시험
　　ⅱ) 긋기 시험
　　ⅲ) 반발 시험
　ⅱ. 경도에 관한 규격
　　ⅰ) 로크웰 경도
　　ⅱ) 브리넬경도
Ⅲ. 시험기의 종류 및 기구
　ⅰ. 시험기의 종류
　　ⅰ) 브리넬 경도시험기
　　ⅱ) 로크웰 경도시험기
　　ⅲ) 비커스 경도시험기.
　　ⅳ) 미소경도시험기
　　ⅴ) 쇼어경도시험기
　ⅱ. 사용한 시험기의 기구
　　ⅰ)DKB - 300, DKB - 310
　　ⅱ) DKR - 301

Ⅳ. 시험결과
　ⅰ. 측정 데이터
　　ⅰ) 로크웰경도B (HBb)
　　ⅱ) 로크웰경도C (HBc)
　　ⅲ) 브리넬경도 (HB)
　ⅱ. 데이터의 막대형 그래프
　　ⅰ) 브리넬 경도 그래프
　　ⅱ) 로크웰경도B 그래프
　　ⅲ) 로크웰경도C 그래프

Ⅴ. 시험에 대한 분석 및 소감

본문내용

이 특징이다.
피트가 아주 작으므로 시험면의 경도분포를 구하거나 금속조직의 작은 부분의 굳기를 구할 때에도 사용된다.
ⅳ) 미소경도시험기
비커스경도(Vickers hardness)는 하중을 Pkg, 피트의 대각선의 길이를 dmm라 하면, 비커스굳기 H v는 H v=1.854 P/d2이 된다.
피트가 닮은꼴이 되므로 하중의 크기에 관계없이 굳기의 수치가 일정해지는 것이 특징이다.
하중의 크기를 아주 작게 하면 제품의 면에서 직접 굳기를 측정할 수가 있으며 하중 1kg 이하에서 사용할 수 있는 시험기를 특히 미소경도시험기라고 한다.
수십 g 이하의 작은 하중(荷重)을 사용하는 경도시험기로서 경도는 하중을 바꾸면 다른 수치가 나오지만, 정사각뿔 모양의 다이아몬드 압자(壓子)를 갖춘 비커스 경도시험기는 하중이 작든 크든 거의 같은 결과가 얻어지므로 많이 사용된다.
작은 결정, 아주 얇은 단단한 물체, 조직 중의 입자(粒子)의 경도, 도금 층과 같은 표면의 얇은 층, 경도의 분포 등을 조사하는 데 사용된다.
ⅴ) 쇼어경도시험기
쇼어경도시험기는 추를 hO의 높이에서 떨어뜨리고, 튀어 오른 높이를 h라 하면, 쇼어경도 Hs는 HO>=(10,000/65)×(h /hO>)로 표시된다. 실제로는 경도 값을 판독할 수 있게 되어 있다.
표준경도를 지닌 물체를 시험하고자 할 때 물체 표면을 긁어서 자국을 내는 방법인데, 앞에서 설명한 모스의 방법이 바로 이 방법이다. 그러나 이 방법으로는 정량적인 결과를 얻을 수 없다.
F.F.마르텐스는 대면각이 90 °인 다이아몬드의 피라미드로 긁어 0.01 mm 폭의 자국을 내는 하중으로 경도를 표시할 것을 제창하였다.
그러나 아직은 모든 물질에 일률적으로 적용할 수 있는 경도의 표시방법이 정해져 있지 않으므로, 금속을 비롯하여 목재 · 암석 ·플라스틱 등 여러 가지 것에 대한 공통된 시험을 하여 그것들의 경도를 비교할 수는 없다.
ⅱ. 사용한 시험기의 기구
ⅰ)DKB - 300, DKB - 310
a) 제조사 : 대경엔지니어링
b) 개요：본 브리넬 경도시험기는 강구의 압자를 일정한 시험하중으로 시편에 압입시켜 시험하는 유압식 브리넬 경도시험기로서 주로 주물, 주강제품, 금속소재 등의 경도시험에 편리한 시험기이다.
c) 시험하중 : 500, 700, 1000, 1500, 2000, 2500, 3000kg
최대시험높이 : 175mm
제품크기 : 470 X 600 X 1140mm
제품중량 : 약 110kg
d) 특징
DKB - 300
- 불균일한 재료의 평균적 경도값의 측정이 용이하다.
- 시험하중을 임의로 선정 시험할 수 있다.
- 주조품 등 표면이 비교적 매끈하지 않은 시료의 측정도 가능하다
DKB - 310
- 원터치로 시험완료시까지 조작이 간편하다.
- 하중부하유지 및 하중제거가 자동으로 작동된다.
- 디지탈 타이머에 의해 하중유지 시간이 자동제어된다.
- 연속작업시 측정시간이 단축되며 개인오차가 발생되지 않는다.
- 안전장치 장착으로 시료 고정시에 작동된다.
ⅱ) DKR - 301
a) 제조사 : 대경엔지니어링
b) 개요 : 본 로크웰경도 시험기는 연질 및 경질재료의 금속에 폭넓게 사용되며 작동이 간편하고 고정도를 유지하는 시험기로서 신속한 시험을 할 수 있으며 그 시험 흔적이 미세하며 기준하중 및 시험하중의 가압으로 피시험편의 가공상태에 따라 발생하는 오차를 최소한으로 방지하는 장점이 있으며 동작원리는 일정한 초하중을 작용시키고 여기에 하중을 증가시켜 초자중과 시험하중으로 인하여 발생된 자국의 깊이차로 측정되며 금속재료에 다양한 경도측정을 할 수 있는 경도시험기이다.
c) 시험하중 : 60, 100, 150kg
제품중량 : 약 70kg
초하중 : 10kg
제품크기 : 210 X 450 X 680mm
d) 특징
DKR - 301
- ONE-TOUCH자동 MOTOR 구동방식과 DIGITAL 직접표시 방식으로 측정시 개인오차가 없다.
- AUTO-SETTING값이 조절되어 시험이 편리하다.
- DIAMOND CONE & STEEL BALL의 구분표시가 명확하다.
- SCALE에 따른 표시구분이 LED LAMP에 의하여 명확히 표시된다.
Ⅳ. 시험결과
ⅰ. 측정 데이터
ⅰ) 로크웰경도B (HBb)
ⅱ) 로크웰경도C (HBc)
ⅲ) 브리넬경도 (HB)
환산식을 통한 데이터
경도가 높은 재료일수록 로크웰경도B값보다 로크웰경도C값이 더 정확하므로, SKD-61열처리까지는 로크웰경도B값을 이용하여 환산하였고 나머지는 로크웰경도C값을 이용하여 환산하였다.
ⅱ. 데이터의 막대형 그래프
ⅰ) 브리넬 경도 그래프
ⅱ) 로크웰경도B 그래프
ⅲ) 로크웰경도C 그래프
Ⅴ. 시험에 대한 분석 및 소감
경도시험을 통해 전공수업 때 자주 듣던 재료들의 경도를 알 수 있었고 비교할 수 있었다. 결과의 정확성을 위해 3번씩 측정을 하였으며 위와 같은 결과를 얻었다. 측정한 데이터를 통해 가장 먼저 확인할 수 있는 것은 로크웰경도C 가 로크웰경도B 보다 경도가 높은 재료에서 좀 더 정확한 데이터를 얻을 수 있다는 것이다. 그것은 로크웰경도C가 150kg의 하중을 적용하는 것에 비해 로크웰경도B는 100kg의 하중을 적용하기 때문이다. 한가지 예로 측정한 데이터 중 열처리된 SKD-61 과 열처리된 SM45C 의 HBb값은 각각 약97과 100이다. 그리고 HBc값은 약 15.5와 20.5이다. 경도가 높은 두 재료에서 데이터값의 차이가 더 크므로 재료를 비교하기 쉬울 것이다. 이러한 점은 재료를 측정하기 전에 기본적인 재료의 경도를 알고 적절한 시험기와 기구를 사용해야 한다는 것을 직접 실험을 통해 알게 해주었다. 브리넬시험기를 직접 사용해 보았지만 압입자국을 자로 측정하기 어려워 환산식을 이용한 값을 구하였는데 브리넬시험기로 구한 값이 아니여서 아쉬웠다. 경도시험을 하면서 재료의 열처리된 것과 하지 않은 것, 같은 재료이지만 일본, 미국, 한국별 재조사에 따라 다른 재료의 경도차이를 알 수 있었는데 다소 놀라움이 있었다. 이번 실험으로 이론으로 알고 있던 경도시험기의 작동방법을 배우고 작동하여 측정하고 비교하며 재료의 특성을 이해하는데 도움이 되었다.

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