경도실험[일반물리]

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경도실험[일반물리]
1. 실험 목적
☛ 경도는 변형에 대한 저항을 의미하며 금속에서 이 특성은 영구변형 또는 소성변형에 대한 저항을 측 정하는 것이다. 공학에서 널리 사용되는 압입저항의 측정을 목적으로 한다. 압입경도시험에서 브리넬, 로크웰, 비커스, 마이어, 누우프 경도시험 등이 있다. 충격경도시험에는 일정한 형상과 중량을 갖는 다이아몬드 해머가 일정한 높이에서 시험편에 낙하되었을 때 반발높이로부터 경 도를 측정한다. . 우리 는 로크웰 경도시험기로 경도측정의 원리를 이해하고 직접 시험편의 경도를 측정해 본다.

2. 실험에 관련 된 이론

◆ 브리넬 경도시험 원리

[그림 1] 브리넬 경도 시험기

☛ 구형의 압입자를 일정한 하중으로 시편에 압입하므로써 경도값을 측정하는 방법이다. 이 방법은 압입자의 크기뿐만 아니라 통상 시험 하중도 다른 경도 시험법에 비해 크기 때문에 얇은 부품, 특히 표면만의 경도를 알고자 하는 경우에는 적합지 않으며 주물제품 등 비교적 불균일하고 현상이 큰 재료의 경도 측정에 주로 사용된다.

1) 브리넬경도기 종류
압 자 : 銅球(ø5mm 또는 10mm)
시험하중 : 500, 750, 1000, 1500, 2000, 2500, 3000kg

2) 작동방법
① 시료를 테이블 위에 놓는다.
② 핸들을 돌려 강구압자를 시료에 접촉시킨다.
③ 유압 펌프에 의해 오일을 실린더 안으로 보낸다.
④ 소정의 압력에 달하면 중추가 떠오른다. 이 상태에서 30 초를 유지한다.
⑤ 릴리즈 밸브를 열어 하중을 제거한다,
⑥ 시편의 압입자국의 직경 d를 계측현미경을 이용하여,
X, Y축 방향으로 압흔의 크기 측정
⑦ 압흔의 크기로부터 경도값을 환산

D(mm)
하중 P(㎏)
시편의
최소두께

h = 30
h = 10
h = 5
h = 2.5

10
3000
1000
500
250
6(mm)

5
750
250
125
62.5
6~3(mm)

2.5
187.5
62.5
31.2
15.6
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