경도실험 (브리넬 경도, 로크웰 경도)

소개글

경도실험 (브리넬 경도, 로크웰 경도)에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 시험목적

2. 시험에 관련된 이론
(1) 경도
① 브리넬 경도(Brinell hardness)
② 비커어스 경도(Vickers hardness)
③ 로크웰 경도(Rockwell hardness)
④ 쇼어 경도(Shore hardness)
⑤ 기타

3. 시험기 종류 및 기구
※ 경도 시험기
① 브리넬 경도시험기
② 로크웰 경도시험기
③ 시험을 도와주는 기기

4. 시험 결과값
※ 실험방법
ⅰ 브리넬 실험방법
ⅱ 로크웰 실험방법
※ 브리넬 경도와 로크웰 경도의 관계식

4. 고찰

본문내용

301
제조회사
대경정밀
시험하중
60,100,150 [kg]
특징
- ONE-TOUCH자동 MOTOR 구동방식과 DIGITAL 직접표시 방식으로 측정 시 개인오차가 없다.
- AUTO-SETTING값이 조절되어 시험이 편리하다.
- DIAMOND CONE & STEEL BALL의 구분표시가
명확하다.
- SCALE에 따른 표시구분이 LED LAMP에 의하여
명확히 표시된다.
③ 시험을 도와주는 기기
현 미 경
- 브리넬 경도시험에서 얻은 결과 값을 측정할 때 쓰는 기기
시험시편
- 로크웰 경도시험기기를 실험하기 전에 시험기기가 제대로 작동하는지 알아보기 위한 것
4. 시험 결과값
※ 실험방법
ⅰ 브리넬 실험방법
① 브리넬 경도시험기에 대해서는 KSB5524에 규정되어 있으며 그것에 따라 시험한다.
② 시료의 재질에 따리 하중 P와 강구 D를 선택한다.
③ 시료를 시료대 위에 놓는다.
④ 승강핸들을 돌려서 시료면에 강구를 가볍게 접촉시킨다.
⑤ start 버튼을 누른다.
⑥ 스크린에 표시된 카운트다운을 기다린다.
⑦ 승강핸들을 돌려서 시료대를 내린다.
⑧ 시료를 시료대에서 조용히 꺼낸다.
⑨ 접안식 계측현미경으로 자국의 직경을 직교하는 두 방향에 대하여 측정하여 그
평균치를 낸다.(자국 부분의 중심에 계측현미경을 놓고 초점을 맞추어서 0.01mm의 정밀도를 읽는다.
⑩ 현미경의 초점을 맞추기 힘들다면 버니어 캘리퍼스로 측정한다.
ⅱ 로크웰 실험방법
① 시료를 시료대 위에 올려놓는다. (C(c-scale)스케일 150㎏, B(b-scale)스케일100㎏)
② 승강핸들을 돌려서 시료면에 강구를 가볍게 접촉시킨다.
③ 압자를 데이기전 Reset키를 누른다.
④ 하중을 10으로 맞춘다.
⑤ 잠시 멈춘다.
⑥ 하중을 250~260으로 맞춘다.
⑦ start버튼을 누른다.
⑧ 스크린에 표시된 숫자를 기록한다.
시편 <구리, 황동, 티타늄, 특수 알루미늄, SKD-61, 고열처리 SKD-61> 번호순서대로
※ 브리넬 경도와 로크웰 경도의 관계식
ⅰ
ⅱ
ⅲ
ⅳ
경도
재료
HB
HRB
HRC
비고
구 리
79.6
42.8
시편의 경도가 측정범위에서 이탈
황 동
111
56.7
티타늄
149
81.6
1.3
특 수
알루미늄
167
86.6
5.8
SKD-61
229
95.9
18.1
고열처리 SKD-61
65.9
시편의 소재가 압입자의 소재보다 경도가 높다
시험결과
의 실험값으로 ()를 이용한 의 값은?
경도
재료
식을 이용한 값
실험에서
나온 값
오차율
구 리
-
79.6
-
황 동
-
111
-
티타늄
129.743
149
12.92%
특수 알루미늄
149.675
167
10.37%
SKD-61
217.6957
229
4.94%
고열처리 SKD-61
-
-
-
의 실험값으로 ()를 이용한 의 값은?
경도
재료
식을 이용한 값
실험에서
나온 값
오차율
구 리
-
-
-
황 동
-
-
-
티타늄
1.271
1.3
2.21%
특수 알루미늄
5.770
5.8
0.52%
SKD-61
18.065
18.1
0.19%
고열처리 SKD-61
-
65.9
-
의 실험값으로 ()을 이용한 의 값은?
경도
재료
식을 이용한 값
실험에서
나온 값
오차율
구 리
71.1967
79.6
10.56%
황 동
87.4907
111
21.18%
티타늄
137.8051
149
7.51%
특수 알루미늄
154.1231
167
7.71%
SKD-61
195.5162
229
14.62%
고열처리 SKD-61
-
-
-
의 실험값으로 ()을 이용한 의 값은?
경도
재료
식을 이용한 값
실험에서
나온 값
오차율
구 리
50.6029
42.8
18.23%
황 동
70.7402
56.7
24.76%
티타늄
85.1504
81.6
4.35%
특수 알루미늄
89.941
86.6
3.86%
SKD-61
101.1576
95.9
5.48%
고열처리 SKD-61
-
-
-
4. 고찰
실험을 하기 전에 이런 저런 주의사항을 듣게 되었다. 실험을 하기위해서 필수조건이 있는데, 첫 번째로는 주의환경, 즉 기온이다. 그래서 우리는 실험하는 공간에서는 늘 에어컨을 작동시켜서 실험에 알맞은 환경을 맞췄다. 이렇게 기온을 설정하는 이유는 시험환경을 향온향습으로 맞추기 위해서이다. 두 번째로는 실험을 하는 위치이다. 이 번 실험이 경도를 하기 때문에 하중을 가해진다. 그래서 콘크리트 같이 실험을 하기 위한 어떤 하중에도 진동이 거의 없는 곳에서 해야 한다. 마지막으로는 시험기기가 제대로 작동하는지도 알아봐야 한다. 그 전에 시험기기를 미리 예열을 시켜서 시험하는데 이상이 없게 해야 하고, 시험기기가 제대로 작동하는지 확인하기 위해서는 검사용 시편을 먼저 실험을 해보고 이상이 없으면 실험을 시작해야한다. 실험할 시편은 6개로 구리, 황동, 티타늄, 특수 알루미늄, SKD-61, 고열처리 SKD-61 으로 선정했다. 일단 시험을 하기에 정확한 값을 얻기 위해서 금속의 신뢰를 얻어야 한다. 신뢰를 얻기 위해서 아래 그림과 같이 밀링 작업을 하였다. 이 작업을 하는 이유는 발생한 칩으로 성분분석을 하여 신뢰를 얻기 위해서였다. 밀링 작업을 한 뒤에 래핑 작업으로 더욱 시편의 면에 굴곡을 없애 더욱 신뢰성을 높였습니다.
폴리싱 작업 (아래 그림 왼쪽)
이 런 모든 준비절차를 다 시행하면, 이제 브리넬과 로크웰 경도시험을 한다. 실험은 경도가 낮은 것부터 시작한다. (구리, 황동, 티타늄, 특수 알루미늄, SKD-61, 고열처리 SKD-61) 브리넬 실험은 현미경이나, 버니어 캘리퍼스로 측정해야한다. 이렇게 실험을 해서 실험값을 정리하고, 우리가 알고 있는 이론을 이용해서 값을 구했다. 역시나 오차가 생겼었다. 오차의 원인은 현미경이나, 버니어 캘리퍼스로 관찰할 때 사람의 육안으로 관찰하기 때문에 오차가 생긴 것 같고, 그 밖에 우리가 정확한 값을 구하기 위해서 준비했던 부분이 부족했던 것 같다.
이 번 실험을 통해서 정확한 값을 구하기 위해서 준비해야 할 사항, 알아야 할 사항 등, 실험을 할 때 꼭 해야 할 것을 알게 되었다. 그리고 금속의 경도에 대해서 모르고 있던 부분이 많았는데, 이 번 실험을 통해서 조금 더 알게 되었다.

키워드

경도,   강도,   기계,   브리넬 경도,   로크웰 경도,   경도시험기,   시험 결과