재료의 경도실험

소개글

재료의 경도실험에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 경도실험의 목적

2. 경도실험과 관련된 이론

3. 시험기기(경도기)및 재료에 관한 내용

4. 실험결과

5. 결론 및 고찰

본문내용

1. 경도(硬度)시험의 목적
사용 재료의 경도 값을 알고자 하는 경우, 경도 값으로부터 강도를 추정하고 싶은 경우 또는 경도 값으로부터 시험편의 가공 상태나 열처리상태를 비교하고 싶은 경우 등이 있다. 재료의 단순 경도 값을 알고자하는 경우에는 적절한 시험방법을 선택하면 된다. 그러나 경도 값으로부터 강도를 추정하는 경우에는 근본 목적이 강도의 추정이므로 침탄처리 등의 표면처리 된 시험편이나 가공경화가 많이 일어나는 재료에 있어서 가공에 의한 표면경화가 나타난 시험편은 경도 값으로부터 강도를 추정하는 데에는 문제가 있다. 경도 값으로부터 시험편의 가공 상태나 열처리상태 등을 알고 싶을 경우에는 그에 따라 적절한 경도 측정 방법을 결정해야 한다. 이런 경우에는 대개 표준 압입체를 바꾸거나 시험 하중을 바꾸어서 5회 이상의 경도 값을 측정할 필요가 있다.
2. 관련된 이론
▶ 경도
경도 물질의 단단함과 무른 정도를 나타내는 것을 경도라고도 하며 1772년에 프랑스의 R.A.레오뮈르가 긁은 자국의 크기로 굳기를 처음으로 측정하였고, 1822년에는 독일의 F.모스가 광물의 굳기를 나타 내는 척도를 정하였다. 이 방법은 무른 활석에서 단단한 다이아몬드에 이르기까지 10단계의 광물을 정하고, 미지의 재료 표면을 문질러 그 표면에 자국이 생기는 것으로 굳기를 정하는 것이다. 이것을 모스경도라고 한다. 요즈음은 이것을 15단계로 나누어서 새로운 모스척도로 정하여, 경도 8.5, 경도 10 등으로 경도를 표시한다. 공업 면에서도 경도를 측정하는 경우가 많다. 예를 들면 금속의 열처리 효과나 균질성을 조사하는 데에는 경도를 시험하는 것이 가장 좋다
▶ 인장 시험 : 재료의 형상이나 재질에 따라 정해진 시험편에 인장하중을 주어 그 변형과 휘어짐을 측정해서 기본적인 기계적 성질(탄성한도, 비례한도, 탄성계수, 항복점, 최대강도, 파단강도, 연신, 단면수축 등)을 알기 휘한 시험.
▶ 로크웰(Rockwell hardness): 로크웰 경도시험에서 전후 2회의 기준하중에서 압자의 침입깊이 h 로부터 HR=a-bh로서 산출되는 값. 여기에서 a및 b는 98.07n(10kgf)일 때 , 로크웰 경도 29.42N(3kgf)을 로크웰 슈퍼피셜 (Rockwe superficial hardness)경도라고 한다. 로크웰 경도계로 측정되는 경도는 보통 경도측정에 이용되며 직경 1/16인치의 강구로 하중 980N을 사용한다. C경도는 경질 강재 및 담금질 시편의 측정에 이용되며 다이아몬드 추체로 하중이 1.470N이다. 둘 다 움푹 패인 골의 깊이를 기초로 경도를 나타낸다.
▶ 로크웰 경도 시험 (Rockwell hardness test) : 기중하중의 표에 나타낸 특정한 모양, 치수의 원추상인 다이아몬드 압자, 강구압자, 또는 초경합금구 압자를 일정한 기준하중으로 시료의 시험면에 눌러 붙인다. 다시 일정한 시험하중까지 하중을 가하여 압자를 압입하고, 재차 기준하중으로 되돌렸을 때 압자의 침입깊이를 최초에 기준하중을 가했을 때의 침입깊이를 기준으로 측정하여 그 크기로부터 경도를 측정하는 시험.
▶ 브리넬 경도 시험 (Brinell hardness test) : 구압자를 일정한 시험하중으로 시료의 시험면에 압입하여 생긴 영구 오목부의 크기로부터 시료의 경도를 측정하는 시험. S에서는 지름 5mm 또는 10mm의 강구 혹은 초경합금구를 사용하여 29.400N,14.700N,9.800N,7.35N및 4.900N(3,000kgf,1,500kgf)
▶ 브리넬 경도(Brinell hardness) : 브리넬 경도시험에서 사용된 시험하중(N)(kgf)을 영구 오목부의 표면적(mm2)으로 나눈 값. 강구압자를 사용하였을때에는 경도 기호 HBS를 또 초경합금구 압자를 사용하였을 때에는 경도기호 HBW를 사용한다. 재료의 종류에 따라 직경이 정해져 있는 강구를 정해진 하중으로 시험편에 세게 눌러서 생긴 오목한 부분의 직경 및 깊이로 산출되는 경도의 표시 방법. 시험기에는 유합형, 지레형, 진자형의 3종류가 있으면 하중은 4,903N,7,354N,9,806N.29,419N의 4종류. 압자는 직경 10mm및 5mm의 2종류가 있다.
▶ 버커스 경도(Vickers hardness): 버커스 경도시험에서 사용한 시험하중(N)(kgf)을 영구 오목부의 표면적(mm2)으로 나눈값.
▶ 버커스 경도 시험(Vickers hardness test): 대면각 136도의 정사각뿔인 다이아몬드 압자를 일정한 시험하중으로 시료의 시험면에 압입하여 생긴 영구 오목부의 크기로부터 시료의 경도를 측정하는 시험. KS에서는 시험하중 0.49~490N(50gf~50kgf)에서의 시험방법이 규정되어 있다. 또한 시험하중 9.8N(1kgf)이하

키워드

경도시험,   경도,   경도측정,   브리넬경도기,   로크웰경도기,   시편