목차
Ⅰ. 개요
Ⅱ. 경도의 개념
Ⅲ. 경도의 구분
1. 정지 상태에서 압입자로 다른 물체를 눌렀을 때에 생기는 변형
2. 충격적으로 한 물체에 다른 물체를 낙하시켰을 때의 반발되어 튀어 오르는 높이
3. 한 물체로써 다른 물체를 긁었을 때에 긁히는 정도
Ⅳ. 경도의 시험분류
1. 압입경도시험(Identation Test)
2. 반발경도시험(Rebound Hardness Test)
3. 펜듀럼시험(Pendulum Test)
4. 긋기시험(Scratch Test)
Ⅴ. 경도의 측정방법
1. 브리넬경도기
1) 압자
2) 하중
3) 경도 표시법
4) 시편의 크기
5) 특징
2. 로크웰 경도
1) 압자
2) 하중
3) 경도표시법
4) L
5) 특징
3. 비커스경도
1) 압자
2) 하중
3) 경도 표시법
4) 특징
4. 미소경도
1) Micro-Vickers 경도
2) Knoop 미소경도
3) 특징
Ⅵ. 경도의 계산
Ⅶ. 경도의 강화기구
1. 가공(전위밀도)경화(Work Hardness)
2. 미세조직 경화(Microstructure Hardness)
3. 고용체 경화(Solid Solution Hardness)
4. 석출 경화(Precipitation Hardness)
참고문헌
Ⅱ. 경도의 개념
Ⅲ. 경도의 구분
1. 정지 상태에서 압입자로 다른 물체를 눌렀을 때에 생기는 변형
2. 충격적으로 한 물체에 다른 물체를 낙하시켰을 때의 반발되어 튀어 오르는 높이
3. 한 물체로써 다른 물체를 긁었을 때에 긁히는 정도
Ⅳ. 경도의 시험분류
1. 압입경도시험(Identation Test)
2. 반발경도시험(Rebound Hardness Test)
3. 펜듀럼시험(Pendulum Test)
4. 긋기시험(Scratch Test)
Ⅴ. 경도의 측정방법
1. 브리넬경도기
1) 압자
2) 하중
3) 경도 표시법
4) 시편의 크기
5) 특징
2. 로크웰 경도
1) 압자
2) 하중
3) 경도표시법
4) L
5) 특징
3. 비커스경도
1) 압자
2) 하중
3) 경도 표시법
4) 특징
4. 미소경도
1) Micro-Vickers 경도
2) Knoop 미소경도
3) 특징
Ⅵ. 경도의 계산
Ⅶ. 경도의 강화기구
1. 가공(전위밀도)경화(Work Hardness)
2. 미세조직 경화(Microstructure Hardness)
3. 고용체 경화(Solid Solution Hardness)
4. 석출 경화(Precipitation Hardness)
참고문헌
본문내용
른 機械的 性質이나 재료의 熱處理에 따른 組織變化를 推測하는 수단으로 유효하기 때문에 材料試驗法으로는 빠질 수 없을 만큼 보편화 되어 있다.
경도는 시편에 하중을 가했을 때 이에 대한 저항을 말하며 오목한 자국의 영구적 깊이를 측정한다. 다시 말해 같은 무게로 하중을 가했을 때 자국의 크기가 작을수록 경도가 높다고 할 수 있다.
경도를 측정하는 방법은 시편을 경도계에 놓고 누르개를 통해 하중을 가한 후 이 때 경도계에 표시된 숫자를 읽거나 간단한 경도실험용 현미경을 통해 읽은 눈금을 기존에 데이터에 대입시켜 그 값을 알아낸다. 이 값은 누르는 하중과 누르개의 모양에 따라 변화된다.
Ⅲ. 경도의 구분
1. 정지 상태에서 압입자로 다른 물체를 눌렀을 때에 생기는 변형
브리넬 경도(HB), 로커웰 경도(HR)
바퀴르 경도(HV)
2. 충격적으로 한 물체에 다른 물체를 낙하시켰을 때의 반발되어 튀어 오르는 높이
쇼어 경도(HS)
3. 한 물체로써 다른 물체를 긁었을 때에 긁히는 정도
모어스 긁힘 경도(Mohs)
1과 3은 소성 변형에 대한 저항, b) 는 탄성 변형에 대한 저항을 나타내며, 경도는 인장 강도에 비례적이다.
주요 금속의 경도 순서는 다음과 같다.
Fe > Cu > Al > Ag > Zn > Sn > Pb
Ⅳ. 경도의 시험분류
1. 압입경도시험(Identation Test)
정적하중이 졸, 원추, 피라미드, 쐐기등과 같은 압입체에 작용한다. 하중은 각 종 시험기 또는 하중장치를 통하여 작용케 할 수 있으나 보통 특수시험기인 경도시험기가 사용된다. 이 경도 시험에서는 압입체가 만든 면적, 표면적, 깊이 혹은 체적 등이 측정되고 또한 지시된 하중 및 측정된 압입자국으로부터 경도치가 계산된다. 이 방식을 이용한 것에는 다음과 같은 것이 있다.
①브리넬 경도계(Brinell Hardness Tester)
②록크웰 경도계(Rockwell Hardness Tester)
③빅커스 경도계(Vicker\'s Hardness Tester)
④마이어 경도계(Meyer Hardness Tester)
2. 반발경도시험(Rebound Hardness Test)
쇼어(Shore)의 방법과 같이 다이아몬드의 첨단을 갖는 낙하하중을 지정된 높이에서 어떤 표면에 낙하시켜, 이때 반발한 높이로서 경도를 측정한다. 이 방식을 사용한 것에는 쇼어경도계(Shore Hardness Tester)가 있다.
3. 펜듀럼시험(Pendulum Test)
보석 혹은 강철볼이 헐버트 펜듀럼과 같은 장치에 있는 물체에 고정되어 있다. 이 물체가 시험하려고 하는 시편위에서 바란스(balance)된다. 이 펜듀럼의 처음 진동의 진폭, 혹은 10회의 진동에 대한 진동시간으로 경도를 측정한다. 이 방식에는 헐버트 펜듀럼경도계가 있다.
4. 긋기시험(Scratch Test)
시험하려고 하는 시편 위에 다이아몬드 또는 다른 굳은 재질로서 긋고 흔적을 만든다. 다이아몬드의 하중을 긋기 흔적의 폭으로 나눈 값으로서 경도를 표시한다. 이 방식에는 말텐스 긋기 경도시험계(Martens Scrtch Hardness Tester)가 있다.
Ⅴ. 경도의 측정방법
1. 브리넬경도기
1) 압자
銅球(05mm 또는 10mm)
2) 하중
500kg 에서 3000kg. 일반적으로 압입자국의 지름이 동구지름의 0.2-0.5배가 되도록 설정 한다.
3) 경도 표시법
4) 시편의 크기
두께 > 압입자국 깊이의 10배, 폭>4d,
측정점 사이의 거리>4d, 측정점의 테두리로부터의 거리>2d
5) 특징
비교적 큰시편에 적용되며, 평균값을 얻을 수 있어 표면의 영향을 비교적 적게 받는다.
2. 로크웰 경도
1) 압자
1/6´동구(B), 120°diamond cone (C 와 A)
2) 하중
예비하중 10kg, 주하중 60kg(A), 100kg(B), 150kg(C)
3) 경도표시법
HRB, HRB, HRC, 예비하중 → 주하중 → 예상하중으로 하였을 때의 압입자국 깊이의 역수(1/500mm에 1눈금)
4) L
압입자국의 대각선 평균길이(mm)
5) 특징
신속하며, 측정하는 사람에 따른 오차가 적고, 주로 시편이 크기가 작고 밀도가 큰 경우에 사용한다.
3. 비커스경도
1) 압자
136°diamond pyramid
2) 하중
1kg - 120kg(현미경 계측계의 눈금이 200 - 500사이에 오도록 한다.)
3) 경도 표시법
4) 특징
시편이 작고, 적용할 수 있는 경도의 범위가 넓다.
4. 미소경도
1) Micro-Vickers 경도
Vickers경도의 하중을 10kg -1kg의 범위에서 행하는 것으로서, 미소경도시편, 표면적, 조직에 상당하는 미소부분의 경도측정이 가능하다.
2) Knoop 미소경도
경도계는 Micro-Vickers 경도계와 병용할 수 있다.
3) 특징
측정 감도가 높고 표면적, 박판 등의 경도 측정에 좋다.
Ⅵ. 경도의 계산
일시경도=탄산경도≒ 알칼리도
CaCO3M2+ ppm : M2+ ppm = CaCO3당량 : M2+ 당량
( M2+ : 2가 양이온 금속 )
Ⅶ. 경도의 강화기구
1. 가공(전위밀도)경화(Work Hardness)
가공경화기구는 단결정의 소성유동에 의해 설명되며, 응력-변형도의 2단계 영역에서 일어나는 현저한 강화 현상은 전위 각자의 상호작용에 의한 것이며 장범위의 응력장은 각각의 전위와 관련되어 있기 때문에 계의 에너지는 전위군에 의하여 낮아질 수 있다. 따라서 변형을 시키면 복잡하게 뒤엉킨 다량의 전위가 발생되고 이것이 전위의 계속적인 운동에 대해 유효한 걸림돌이 되고 있다.
따라서 유동응력이 전위밀도 ρ의 제곱근의 함수라고 예측할 수 있다.
전단유도응력 τ는 다음과 같이 변할 것으로 생각된다.
여기서, τ0 : 최초의 유동응력
G: 전단계수
b:Burgers Vector
d:상수
Kelly는 전위상호작용에 대한 현재 통용되고 있는 4가지 이론을 간단히 요약하여 제시하였으며, α값은 약 0.3정도라고 예측하고 있다. 조직은 저밀도에서는 페라이트로, 고밀도에서는 lath마르텐사이트로 구성되어 있다. 흥미로운 사실은 여기에서 고전위밀도가 가공경화에 의해 생성되는 것이 아니고, 급속한
경도는 시편에 하중을 가했을 때 이에 대한 저항을 말하며 오목한 자국의 영구적 깊이를 측정한다. 다시 말해 같은 무게로 하중을 가했을 때 자국의 크기가 작을수록 경도가 높다고 할 수 있다.
경도를 측정하는 방법은 시편을 경도계에 놓고 누르개를 통해 하중을 가한 후 이 때 경도계에 표시된 숫자를 읽거나 간단한 경도실험용 현미경을 통해 읽은 눈금을 기존에 데이터에 대입시켜 그 값을 알아낸다. 이 값은 누르는 하중과 누르개의 모양에 따라 변화된다.
Ⅲ. 경도의 구분
1. 정지 상태에서 압입자로 다른 물체를 눌렀을 때에 생기는 변형
브리넬 경도(HB), 로커웰 경도(HR)
바퀴르 경도(HV)
2. 충격적으로 한 물체에 다른 물체를 낙하시켰을 때의 반발되어 튀어 오르는 높이
쇼어 경도(HS)
3. 한 물체로써 다른 물체를 긁었을 때에 긁히는 정도
모어스 긁힘 경도(Mohs)
1과 3은 소성 변형에 대한 저항, b) 는 탄성 변형에 대한 저항을 나타내며, 경도는 인장 강도에 비례적이다.
주요 금속의 경도 순서는 다음과 같다.
Fe > Cu > Al > Ag > Zn > Sn > Pb
Ⅳ. 경도의 시험분류
1. 압입경도시험(Identation Test)
정적하중이 졸, 원추, 피라미드, 쐐기등과 같은 압입체에 작용한다. 하중은 각 종 시험기 또는 하중장치를 통하여 작용케 할 수 있으나 보통 특수시험기인 경도시험기가 사용된다. 이 경도 시험에서는 압입체가 만든 면적, 표면적, 깊이 혹은 체적 등이 측정되고 또한 지시된 하중 및 측정된 압입자국으로부터 경도치가 계산된다. 이 방식을 이용한 것에는 다음과 같은 것이 있다.
①브리넬 경도계(Brinell Hardness Tester)
②록크웰 경도계(Rockwell Hardness Tester)
③빅커스 경도계(Vicker\'s Hardness Tester)
④마이어 경도계(Meyer Hardness Tester)
2. 반발경도시험(Rebound Hardness Test)
쇼어(Shore)의 방법과 같이 다이아몬드의 첨단을 갖는 낙하하중을 지정된 높이에서 어떤 표면에 낙하시켜, 이때 반발한 높이로서 경도를 측정한다. 이 방식을 사용한 것에는 쇼어경도계(Shore Hardness Tester)가 있다.
3. 펜듀럼시험(Pendulum Test)
보석 혹은 강철볼이 헐버트 펜듀럼과 같은 장치에 있는 물체에 고정되어 있다. 이 물체가 시험하려고 하는 시편위에서 바란스(balance)된다. 이 펜듀럼의 처음 진동의 진폭, 혹은 10회의 진동에 대한 진동시간으로 경도를 측정한다. 이 방식에는 헐버트 펜듀럼경도계가 있다.
4. 긋기시험(Scratch Test)
시험하려고 하는 시편 위에 다이아몬드 또는 다른 굳은 재질로서 긋고 흔적을 만든다. 다이아몬드의 하중을 긋기 흔적의 폭으로 나눈 값으로서 경도를 표시한다. 이 방식에는 말텐스 긋기 경도시험계(Martens Scrtch Hardness Tester)가 있다.
Ⅴ. 경도의 측정방법
1. 브리넬경도기
1) 압자
銅球(05mm 또는 10mm)
2) 하중
500kg 에서 3000kg. 일반적으로 압입자국의 지름이 동구지름의 0.2-0.5배가 되도록 설정 한다.
3) 경도 표시법
4) 시편의 크기
두께 > 압입자국 깊이의 10배, 폭>4d,
측정점 사이의 거리>4d, 측정점의 테두리로부터의 거리>2d
5) 특징
비교적 큰시편에 적용되며, 평균값을 얻을 수 있어 표면의 영향을 비교적 적게 받는다.
2. 로크웰 경도
1) 압자
1/6´동구(B), 120°diamond cone (C 와 A)
2) 하중
예비하중 10kg, 주하중 60kg(A), 100kg(B), 150kg(C)
3) 경도표시법
HRB, HRB, HRC, 예비하중 → 주하중 → 예상하중으로 하였을 때의 압입자국 깊이의 역수(1/500mm에 1눈금)
4) L
압입자국의 대각선 평균길이(mm)
5) 특징
신속하며, 측정하는 사람에 따른 오차가 적고, 주로 시편이 크기가 작고 밀도가 큰 경우에 사용한다.
3. 비커스경도
1) 압자
136°diamond pyramid
2) 하중
1kg - 120kg(현미경 계측계의 눈금이 200 - 500사이에 오도록 한다.)
3) 경도 표시법
4) 특징
시편이 작고, 적용할 수 있는 경도의 범위가 넓다.
4. 미소경도
1) Micro-Vickers 경도
Vickers경도의 하중을 10kg -1kg의 범위에서 행하는 것으로서, 미소경도시편, 표면적, 조직에 상당하는 미소부분의 경도측정이 가능하다.
2) Knoop 미소경도
경도계는 Micro-Vickers 경도계와 병용할 수 있다.
3) 특징
측정 감도가 높고 표면적, 박판 등의 경도 측정에 좋다.
Ⅵ. 경도의 계산
일시경도=탄산경도≒ 알칼리도
CaCO3M2+ ppm : M2+ ppm = CaCO3당량 : M2+ 당량
( M2+ : 2가 양이온 금속 )
Ⅶ. 경도의 강화기구
1. 가공(전위밀도)경화(Work Hardness)
가공경화기구는 단결정의 소성유동에 의해 설명되며, 응력-변형도의 2단계 영역에서 일어나는 현저한 강화 현상은 전위 각자의 상호작용에 의한 것이며 장범위의 응력장은 각각의 전위와 관련되어 있기 때문에 계의 에너지는 전위군에 의하여 낮아질 수 있다. 따라서 변형을 시키면 복잡하게 뒤엉킨 다량의 전위가 발생되고 이것이 전위의 계속적인 운동에 대해 유효한 걸림돌이 되고 있다.
따라서 유동응력이 전위밀도 ρ의 제곱근의 함수라고 예측할 수 있다.
전단유도응력 τ는 다음과 같이 변할 것으로 생각된다.
여기서, τ0 : 최초의 유동응력
G: 전단계수
b:Burgers Vector
d:상수
Kelly는 전위상호작용에 대한 현재 통용되고 있는 4가지 이론을 간단히 요약하여 제시하였으며, α값은 약 0.3정도라고 예측하고 있다. 조직은 저밀도에서는 페라이트로, 고밀도에서는 lath마르텐사이트로 구성되어 있다. 흥미로운 사실은 여기에서 고전위밀도가 가공경화에 의해 생성되는 것이 아니고, 급속한
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