경도 시험

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경도 시험에 대한 보고서 자료입니다.

목차

경도 시험
1. 경도 시험의 정의

2. 이론
1) 경도시험 종류
① 압입 경도 (penetration hardness)
② 반발 경도 (rebound hardness)
③ 긁음 경도 (scratch hardness)
2) 브리넬 경도 시험 (Brinell Hardness Test)
3) 비커스 경도 시험 (Vickers Hardness Test)
3) 로크웰 경도 시험 (Rockwell Hardness Test)

3. 고찰 및 결론

본문내용

② ③ ④ ⑤ ⑥
① 브리넬 경도임을 표시
②누르개의 종류를 표시 ( S: 강구, W: 초경합금구 )
③누르개의 직경 ( 5mm 또는 10mm )
④시험하중 (kgf)
⑤하중 유지 시간
⑥브리넬 경도치
3) 비커스 경도 시험 (Vickers Hardness Test)
① 비커스 경도의 정의
비커스 경도는 1925년 K. Smith와 G. Sandland가 고안한 것을 Vickers Co.에서 제작하였다. 피라미드 형상의 다이아몬드 누르개를 사용하며, 누르개에 시험하중을 가하여 시험편에 생긴 자국의 크기로서 경도를 측정하는 방법이다.
② 비커스 경도시험 관련 규격
비커스 경도시험에 관한 공업규격에는 다음과 같은 것이 있다.
○ KS B 0811 : 비커스 경도 시험 방법
○ KS B 5540 : 마이크로 경도 시험 방법
○ KS B 5525 : 비커스 경도 시험기
○ KS B 5539 : 비커스 경도 기준표
○ KS B 5538 : 마이크로 경도 시험기
③ 비커스 경도 시험의 원리
비커스 경도 사용되는 누르개는 그림과같이 대면의 각이 136°인 다이아몬드 피라미드형상을 가지고 있다
비커스 경도는 시험하중을 가하여 시편포면에 생긴 오목한 부분의 깊이를 측정하여, 시험하중을 오목한 부분의 넓이로 나눈 값을 경도로 나타낸 것이다.
※그림은 뒷면에....
그러므로 여기서 는 136° 이므로 가된다.
④ 비커스 경도 시험 방법
① 측정하고자 하는 재료에 적합한 하중을 선장한다. 시험 하중의 선정을 다 른 제한이 없는 한 크게 선장하는 것이 없다. 현미경 시야의 20~70% 내 에 오목한 부의 대각선 길이가 들어가도록 시험 하중을 선정하면 된다.
② 시험편의 측정 면을 원하는 거칠기로 연마한다.
③ 시험편의 측정 면이 누르개와 수직이 되도록 설치한다.
④ 누르개와 시험 면이 적정한 위치가 되도록 현미경을 보면서 핸들을 돌 린다.
⑤ 현미경을 누르개로 교체한다.
⑥ 특별한 지정이 없는 한 누르는 유지시간은 10~15초로 세팅한 후, 시험 시작버튼을 누른다. 시험 시 부하속도, 하중유지시간 등도 경도 값에 영 향을 주므로 이들 조건을 일정하게 유지 할 필요가 있다.
⑦ 시험하중이 제거되면, 누르개를 현미경으로 교체한다.
⑧ 현미경에 부착된 마이크로미터를 이용하여 오목부의 대각선 길이를 직각 된 방향으로 두 방향에 대해서 1마이크로미터까지 측정한다.
⑨ 측정된 직경의 평균치를 식에 대입하거나 또는 환산표를 이용하여 비커 스 경도 값을 환산한다.
(측정자에 따라 오차가 있을 수 있으므로 기준 시험편을 측정해서 개인오차를 사 전에 구하고 오목 부 대각선 길이의 측정치를 보정 해주는 것이 좋다.)
⑤ 비커스 시험 장치
⑥ 비커스 경도의 표시
비커스 경도의 표시는 다음과 같이 나타낸다.
HV ( 10 / 15 ) 250

① ② ③ ④
① 비커스 경도임을 표시
② 시험하중 (kgf)
③ 하중 유지 시간
④ 비커스 경도치
3) 로크웰 경도 시험 (Rockwell Hardness Test)
① 로크웰 경도의 정의
로크웰 경도 시험은 브리넬, 쇼어 경도시험에 이어 1919년 미국에서 Rockwell에 의해 고안되어 Wilson사에서 실용화된 시험 방법이다.
다이아몬드원추 또는 구형의 강구 누르개를 이용하여 기준하중을 가하고 여기서 다시 부가하중을 가한 후, 하중을 제거하였을 때의 소성 변형된 깊이로 경도 값을 환산하는 시험방법이다.
로크웰 경도 시험은 경도치가 직접 다이얼 게이지에 지시되므로 다른 경도 시험에 비하여 측정 시간이 빠르고, 개인 측적오차가 없고, 압입자국이 작으며, 모든 재료에 시험이 가능하기 때문에 산업 현장에서 가장 널리 사용되고 있다.
② 로크웰 경도시험 관련 규격
로크웰 경도시험에 관한 공업 규격에는 다음과 같은 것이 있다.
○ KS B 0806 : 금속 재료의 로크웰 경도 시험 방법
○ KS B 5526 : 로크웰 경도 시험기
○ ASTM E 18 : Test Method for Rockwell Hardnes
③ 로크웰 경도 시험의 원리
측정 물에 강구 및 다이아몬드 압자를 사용하여 측정 물의 탄소 및 소성 변형을 일으킨 다음 들어간 깊이를 측정하여 경도 값을 측정한다. 로크웰 경도시험은 강구나 다이아몬드로 된 압자로 시편을 일정한 하중으로 누른 후 이 압장에 눌려진 깊이를 정하여 시편의 단단한 수치로 나타내는 것이다.
로크웰 경도 시험은 그림에서 보는 바와 같이 120°다이아몬드 원추 또는 강구 누르개를 이용하여 기준하중을 시험편에 가하고, 여기에 다시 부가하중을 가하여 시험하중을 가한다. 그리고 일정 유지 시간 후에 부가하중을 제거하면 탄성 변형에 의해 일부는 회복되고, 소성변형에 로크웰 경도는 부가하중에 의해 소성변형을 일으킨 깊이를 측정하면 다일게이지에 적접 표시된다.
④ 로크웰 경도 시험 방법
① 측정하고자 하는 재료에 적합한 스케일을 정한다.
② 시험편의 측정 면을 원하는 거칠기로 연마한다.
③ 시험편의 측정 면이 누르개와 수직이 되도록 설치한다.
④ 핸들을 회전시켜 시험편을 누르개에 접촉시킨다.
⑤ 핸들을 회전시켜 스케일에 맞는 기본하중을 가한다.
⑥ 다이얼 게이지를 지침이 스케일에 맞는 SET 위치가 되게 회전시킨다.
⑦ 레버를 돌려 시험하중이 가해지게 한다.
⑧ 시험 하중 유지시간 15초가 경과되면, 다시 레버를 원위치로 돌려 기본 하 중 상태로 복귀시킨다.
⑨ 2초 경과 후, 다이얼 게이지의 경도 값을 읽는다.
⑤ 로크웰 시험 장치
⑥ 로크웰 경도의 표시
비커스 경도의 표시는 다음과 같이 나타낸다.
HR C (15) 60

① ② ③ ④
① 로크웰 경도임을 표시
② 스케일 표시
③ 하중 유지 시간
④ 로크웰 경도치
3. 고찰 및 결론
위에서 말한 3가지 시험을 직접 해보았다.
시험을 해보니 책으로만 보았고 책으로만 알았던 시험들이 정말 어떻게 나타나고 그 시험편에 나타나는 크기들이 가지각색으로 달랐다. 아래 사진들과 같이 우리들 이 시험하면서 나타난 3가지 시험의 흔적들이다. 이처럼 가지각색의 크기가 나타나며 하중을 달리 할 때 마다 얼마의 경도를 가지는 지도 알 수 있었다. 이런 실험을 통해 현장에 나갔을 때 많은 도움이 될 거 같다.

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