경도,충격

목차

Ⅰ. 충격시험

<1> 실험방법

<2> 실험결과

Ⅱ. 경도 실험

<1> 실험방법

<2> 실험결과

Ⅲ. 고찰

본문내용

현미경을 사용하여 압입된 자국의 직경을 측정한다.
② 로크웰 경도 실험
1. 시험편 표면 주위에 압입된 자국이 멀리 떨어져 있는 표면을 선택한다.
2. 시험편을 시험대위에 올려놓는다.
3. 10kg의 기준 하중이 걸리도록 시험대를 올린다.
4. 계기판의 지침을 0점으로 맞춘다.
5. B스케일은 100 kgf , C스케일은 150 kgf 의 시험 하중이 걸리게 작동시킨다.
6. 몇 초 후에 (기계식은 레버를 풀고) 계기판의 지침을 읽는다.
7. 시험대를 내리고 시험편을 꺼낸다.
<2> 실험결과
① 브리넬 경도 실험
1. 강철 구 압입자를 사용하여 시험편에 구형 오목면을 만들었을 때의 하중을 영구 변형된 오목부의 지름으로부터 구해진 표면적으로 나눈 값이다.
1. 알루미늄의 평균 직경: 4.45㎜
황동의 평균 직경: 5㎜
2. 브리넬 경도 : (㎏/㎟ )
(여기서 P는 시험하중, d는 압입자국의 직경, D는 강철 볼의 직경)
☞실험에 사용된 강철 볼의 직경은 D = 10㎜ 이다.
ⅰ. 알루미늄 (d = 4.45㎜): 91.4 ㎏/㎟
ⅱ. 황동 (d = 5㎜): 71.3 ㎏/㎟
3. 따라서 HB(4.45/1500) = 91.4
HB(5/1500) = 71.3
② 로크웰 경도 실험
1. 기준하중 10kgf를 가했을 때 들어간 깊이와 시험하중을 가했을 때 들어간 깊이의 차이로 구해지는 수치이다.
2. B 스케일 :HRB = 79
C 스케일 :HRC = 41.5
Ⅲ. 고찰
샤르피 충격실험은 해머의 처음 위치에너지는 시편을 파단하는데 소모된 에너지와 나중 위치에너지의 합이라는 에너지 보존의 원리를 쓰는 간단한 실험이다. 재료의 모서리나 연결부위를 둥글게 하는 이유가 시각적으로 좋게 하는 줄 알았는데, 그게 아니라 응력집중을 피하기위해서 곡률반경을 크게 하는 것임을 알게 되었다. 파괴된 시편을 보면 표면에 가까울수록 취성 재료의 파면 흔적이 나타나고, 중앙으로 갈수록 연성 재료의 파면 흔적이 나타난다. 원인은 시편을 가공할 때 밀링 작업에 의한 표면과 기계 사이에 생기는 열이 표면에 열처리한 것과 같은 특징을 만들었기 때문이다. 시험기가 에너지 보존이 잘 이루어진다면 좀 더 정확한 실험을 할 수 있을 것이다.
경도 실험은 재료에 대한 좀더 정확한 성질을 알아볼 수 있는 인장실험을 할 수 없을 때 좀더 간편하고 쉽게 알아내기 위해서 사용되는 것으로 여러 가지 방법으로 시행되며 그중에서 브리넬 경도 실험, 로크웰 경도 실험을 하였다. 경도란 소성변형에 대해 견디는 저항능력이다. 그래서 들어가는 깊이나 면적이 작으면 경도가 높음을 알 수 있다. 알루미늄이 황동보다 들어간 깊이가 작으므로 경도가 큼을 예측할 수 있다. 브리넬 경도 식에 대입해 본 결과 역시 알루미늄 경도 값이 더 크게 나왔다. 좀 더 정확한 실험을 하기위해서는 시편 표면 주위에 압입자국이 없을수록 좋다. 왜냐하면 예전에 실험한 곳 주위는 이미 소성변형이 일어난 지역으로서 이 곳에서 실험을 하면 소성변형의 영향으로 같은 힘을 줬을 때 들어가는 깊이가 원래의 재료에서와 다르기 때문이다.

키워드

아이조드(Izod)형 충격 시험기,   응력집중계수,   비커스 경도 시험기,   브리넬 경도 실험