경도 시험

소개글

경도 시험에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

색 버튼을 누른다.
⑦HRB인 경우에는 빨간색 글씨를 HRC인 경우에는 검정글씨를 읽는다.
4)비커스 경도시험기
①입력 선에 부착된 라이트 스위치를 ON 한다.
②시험편의 시험 면이 압입자 부착 축에 수직이 되도록 받침대 위에 놓는다.
③상, 하 조절용 핸들을 돌려 영상이 선명하게 나타나도록 초점을 맞춘다.
④하중 레버를 작동시켜 시험 하중으로 시험편을 누르고 30초 정도를 유지한다.
⑤슬라이드 테이블을 밑으로 내린 후 현미경 이동용 레버를 사용하여 현미경을 앞으로 돌린다.
⑥시험대 승강용 핸들로서 초점을 찾는다. 이 때 되도록 대물렌즈에 시료를 가깝게 올려놓은 후 접안렌즈를 보면서 내려가며 찾는 것이 안전하다.
⑦시험기에 부착된 계측 현미경의 눈금 검사는 0점을 확인한 우에 사용한다.
⑧접안 현미경을 회전시켜 그림 Ⅶ-68의 (a)와 같이 오목부의 대각선과 나이프에지를 평행으로 조정한다.
⑨그림 (b)와 같이 왼쪽 나이프 에지를 오목부의 정각 끝에 맞추어 놓는다.
⑩그림 (c)와 같이 오른쪽 나이프 에지를 이동시켜 오목부의 상대 정각에 맞추고 마이크로미터의 눈금을 통하여 오목부의 길이를 읽는다.
⑪접안 마이크로미터를 90°회전시켜 놓고 다른 대각선 길이를 측정한다.
⑫비커스 경도는 오목부 2방향의 대각선의 길이의 측정값의 평균치를 사용하여 계산한다.
⑬비커스 경도 값은 식에 의해 산출하거나 비커스 경도 환산표를 참조하여 환산 경도값을 구한다.
⑭이와 같은 방법으로 3회 이상 시험하며, 경도 측정 위치는 압입 자국 중심에서 4d이상 시험편 끝에서 2.5d 이상 떨어진 곳에 실시한다.
미터를 90°회전시켜 놓고 다른 대각선 길이를 측정한다.
실험결과
S20C
S45C
1
3.65
3.45
2
3.67
3.5
평균
3.66
3.47
1. 브리넬 경도계
◎브리넬 경도값 구하는 식
D: 압입자의 직경(=10)
D: 압흔의 직경
P: 하중(=2000)
◎브리넬 경도값
S20C
실험(1) 184.54
실험(2) 182.46
S45C
실험(1) 207.37
실험(2) 201.30
◎브리넬 경도값의 오차
오차=이론값-실험값/이론값×100
S20C
(S20C이론값=180)
180-181.5/180×100=0.83%
오차=0.83%
S45C
(S45C이론값=190)
190-204.3/190×100=7.5%
오차=7.5%
2.로크웰 경도계
S20C
S45C
1
62
66
2
62
66.5
3
62
66
4
62
66
5
63
66
평균
62.2
66.1
◎로크웰 경도값
S20C 62.2
S45C 66.1
고찰및검토
이번 실험에서는 외력에 대한 저항의 크기를 나타내는 척도가 되는 경도(硬度)를 측정할 수 있는 실험기구 브리넬 경도계, 로크웰 경도계, 비커스 경도계를 사용법을 알고 전 시간에 공정해 놓았던 시편을 이용해서 경도를 측정해 보았다. 우리가 지난시간에 연마한 시편을 평평하게 하는 공정을 거쳐서 경도를 측정하였고 로크웰경도시험기의 사용법을 배웠다. 로크웰 경도측정기는 0점에 맞추는것이 중요하고 우리는 B제로 점에 맞춰서 실험을 시작하였다. 로크웰 경도계는 브리넬 경도계처럼 실험값을 계산하지 않아도 되는 장점을 가지고 있지만 다이얼 게이지를 보면서 작은 바늘이 빨간 눈금에 일치하게끔 돌린 후 다이얼 게이지를 돌려서 바늘에 일치시키는 부분에서 조금만 돌려도 넘어가서 오차가 생기는 어려움이 있었다. 다이얼게이지를 잘 돌려서 잘 맞추었어야 하는데 자꾸만 바늘이 넘어가 버려서 애를 먹었다. 두 번째로 브리넬경도측정기는 압흔의 지름(d)를 구하여 HB의 값을 구하는 실험이었다.
하중은 2000이고 압입자의 직경은 10이다. 먼저 이론값과 실험값을 비교해보자면 S20C 의 경우에 이론값은 180인데 실험(1) 184.54 실험(2) 182.46 이 나와 오차가 0.83%나 발생하였다. S45C 의 경우에는 이론값이 190이고 실험(1) 207.37 실험(2) 201.30 이 나와 오차가 7.5%나 발생하였다. 오차의 원인을 따져본다면 우선 압입자로 평평한 시편에 하중을 가해주는 과정에서 한번 찍고 난 압흔지름 의 3~4배 정도의 거리를 두고 그 다음 압흔을 찍어냈어야 했는데, 이 과정이 눈짐작으로 이루어지고 시편이 작았기 때문에 3~4배 정도의 간격유지가 잘 이루어지지 않았다. 또한 압흔의 직경을 구하는 과정에서 워낙에 작아서 인지 사람의 눈으로 측정하자니 잘보이지 않아서 정확도가 떨어졌다. 로크웰경도시험기는 실험방법이 간단하고 경도값 구하는값이 간단하지만 브리넬경도시험기는 시편 윗면의 상태에 의하여 측정치에 큰 오차를 나타내지 않고 커다란 압입자국을 얻을 수 있으므로 불균일한 재료의 평균적인 경도값을 측정할 수 있다. 또한 전자제어방식으로 원터치 시험완료시까지 조작이 간편하고 하중부하유지 및 하중제거가 자동으로 작동된다. 디지탈 타이머에 의해 하중유지 시간이 자동제어되며 연속작업시 측정시간이 단축되며 개인오차가 발생하지 않는다. 마지막으로 비커스 경도시험기는 기계의 고장으로 인해서 직접 측정해 보지는 못하였으나 하중의 크기에 관계없이 경도의 수치가 일정해지는 것이 특징을 가지고 있으며 하중의 크기를 아주 작게 하면 제품의 면에서 직접 경도를 측정할 수가 있다. 또 하중 1kg 이하에서 사용할 수 있는 시험기를 특히 MICRO HARDNESS TESTER(微小硬度試驗機/미소경도시험기)라고 하며 피트가 아주 작으므로 시험면의 경도분포를 구하거나 금속 조직의 작은 부분의 경도를 측정 할 때에도 사용된다. 압입자가 다이아몬드 피라미드이므로 아주 단단한 재료도 거리낌 없이 측정이 가능하고 압입자국이 정사각형으로 원령으로 보이는 작구에 비해서 실험면상에서 경계가 명확하게 보이고 정사각형의 대각선의 측정은 양변의 교점을 관찰하는 것이므로 원의 지름을 측정하는 것보다 훨씬 측정이 용이하며, 오차도 적다. 또 브리넬 경도시험에서는 압입자국의 지름을 0.01mm까지 읽을 수 있으나 비커스 경도기 시험에서는 0.001mm까지 읽을 수 있다.아주 세밀하게 측정할 수 있는 장점이 있다. 이번 실험에서는 각 경도시험기들의 사용법을 알고 각각의 장단점을 알 수 있었다.
※우리가 경도측정한 시편
S20C
S45C

키워드

경도,   브리넬,   로크웰,   비커스