성균관대학교 기계공학부 고체역학설계실습 Hardness test

목차

1. Introduction
1) 목적
2) Vickers 경도

2. Method

3. Result

4. Discussion

5. References

본문내용

1.1 목적
경도 시험이란 재료의 기계적 성질을 알아내는 가장 간단한 방법으로 재료의 경도를 파악하는데 중점을 두고 있다. 그러나 경도의 본질적인 물리적 의의는 현재까지 확립되어 있지 않다. 다만 다음과 같이 경도에 관한 기초적인 정의로 경도를 표현할 수 있다. 즉 “어느 물체의 경도란 그 물체를 다른 물체로 눌렀을 때 그 물체의 변형에 대한 저항력의 크기로서 규정한다.” 따라서 경도에 관한 이론적 측정법은 거의 모두가 이 개념에 바탕을 두고 있다. 경도 시험을 통해 우리는 재료의 압입저항, 반발저항, 마모저항 등을 구할 수 있다.
경도를 측정하는 대표적인 시험으로는 Brinell 경도시험, Rockwell 경도시험, Vickers 경도시험이 있다. 각 시험의 차이점은 재료에 가하는 압입자의 형상이 다르다는 점이며, 해당 시험에서는 Vickers 경도시험이 진행된다. Vickers 경도 시험은 대면각이 136도인 사각뿔형상의 압입자를 일정 하중으로 시험편에 눌러 붙여 경도를 측정하는 시험이다.

1.2 Vickers 경도
Vickers 경도 값(HV)은 압입자에 의해 시편에 가해진 힘(F)을 압입에 의해 변형된 표면적(A)로 나눈 값으로 정의할 수 있다.

2. Method
① 기구의 전원버튼을 켠다.
② REMOTE MODE로 레버를 당긴다.
③ 프로그램을 실행시킨다.
④ 하중을 설정한다.
⑤ Calibration을 X50으로 설정한다.
⑥ 시편을 기구 위에 위치시킨다.
⑦ 시편과의 초점이 맞도록 조절한다.
⑧ ‘압입’ 버튼을 눌러 시험편에 압입을 가한다.
⑨ 압입에 의해 시편의 변형된 표면적의 d1과 d2를 구하기 위해 경계라인을 설정한다.
⑩ ‘데이터 전송’ 버튼을 눌러 데이터를 전송시킨다.
⑪ 확보한 데이터를 통해 Excel 파일로 만든다.

3 Result
해당 실험은 저탄소강에 해당하는 SM20C 시편을 사용하였으며 3개의 서로 다른 시편에 각 10번의 압입을 가하여 총 30개의 데이터를 구할 수 있었다.

참고 자료

Donald R. Askeland and Wendelin J. Wright. Essentials of Materials Science and Engineering(3rd edition). Hantee media(2014)
Department of Mechanical Engineering, Sungkyunkwan University. Solid/Material Test Manual. (2020)
VOD. Hardness test video manual. (2020)
네이버 지식백과, “경도”
https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=731994&cid=42325&categoryId=42325
Google, “AISI 1020 Vickers hardness”
https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=6114