SM20C 시험편의 브리넬경도 측정 실험

본 내용은 " 브리넬경도시험기를 이용한 SM20C 시험편의 브리넬경도 측정 실험 " 의 원문 자료에서 일부 인용된 것입니다. 2023.12.03

문서 내 토픽

• 1. 브리넬경도시험

  브리넬경도시험은 1900년 스웨덴 기술자 브리넬이 고안한 금속 재료의 경도 측정 방법이다. 구형의 압자를 일정한 하중으로 시편에 압입하여 경도값을 측정하며, 거칠거나 굵은 구조의 재료 경도 측정에 주로 사용된다. 부하속도와 하중유지 시간에 따라 경도값이 달라지므로 표준조건으로 10~15±2초를 적용한다. 지름 D mm의 강구 압자를 F kg의 시험 하중으로 압입했을 때 생기는 우묵한 자국의 지름 d mm과 깊이 h mm으로 브리넬 경도를 표시한다.

• 2. SM20C 시험편

  SM20C는 본 실험의 대상 시험편으로, 열처리 여부에 따라 경도값이 달라진다. 실험에서는 열처리하지 않은 SM20C 시험편과 열처리한 SM20C 시험편의 브리넬경도 실험값을 각각 3번씩 측정하여 비교한다. 시험편의 표면 마무리 작업을 통해 압입자국을 정확하게 측정할 수 있도록 준비한다.

• 3. 경도 측정 표준

  브리넬경도 측정의 이론값은 ASTM E10에 정의되어 있다. 경도 측정 시 부하속도와 하중유지 시간이 중요한 변수로 작용하며, 특히 하중유지 시간의 변화에 따라 경도값이 크게 달라진다. 따라서 표준조건으로 10~15±2초의 하중유지 시간을 적용하여 측정의 일관성을 유지한다.

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• 1. 브리넬경도시험

  브리넬경도시험은 재료의 경도를 측정하는 고전적이면서도 여전히 중요한 방법입니다. 일정한 하중을 가한 구형 압자를 시험편에 압입한 후 생긴 압흔의 크기로 경도를 판정하는 방식으로, 상대적으로 큰 압흔을 만들어 재료의 평균적인 경도 특성을 잘 반영합니다. 특히 주철이나 비철금속 등 조직이 불균질한 재료의 경도 측정에 효과적이며, 측정값의 신뢰성이 높습니다. 다만 시험 시간이 길고 압흔이 크기 때문에 얇은 시편이나 정밀한 부위 측정에는 제한이 있습니다. 현대에는 비커스나 로크웰 경도시험 등 다양한 방법이 있지만, 브리넬경도시험은 여전히 국제 표준으로 인정받으며 산업 현장에서 광범위하게 활용되고 있습니다.

• 2. SM20C 시험편

  SM20C는 기계구조용 탄소강으로, 중간 정도의 탄소 함유량을 가진 강재입니다. 이 재료는 경도 시험의 표준 시험편으로 자주 사용되며, 일정한 화학 성분과 기계적 성질을 유지하여 시험 결과의 재현성과 비교가능성을 보장합니다. SM20C 시험편은 경도계의 정확도 검증이나 측정 방법의 표준화 연구에 매우 유용합니다. 또한 다양한 열처리 상태로 제공될 수 있어 경도 측정 범위를 넓게 커버할 수 있습니다. 이러한 특성으로 인해 SM20C는 경도 시험의 신뢰성을 확보하는 데 중요한 역할을 하며, 국내 산업 표준에서도 널리 인정받고 있습니다.

• 3. 경도 측정 표준

  경도 측정 표준은 전 세계적으로 일관된 경도 평가를 가능하게 하는 필수적인 체계입니다. ISO, KS 등 국제 및 국내 표준은 시험 방법, 시험편 규격, 측정 조건, 결과 표시 방법 등을 명확히 규정하여 측정의 신뢰성과 재현성을 보장합니다. 표준화된 경도 측정은 제품의 품질 관리, 재료 선정, 공정 관리 등 산업 전반에서 중요한 역할을 합니다. 다양한 경도 시험법(브리넬, 비커스, 로크웰 등)이 각각의 표준으로 정립되어 있어 재료와 목적에 맞는 적절한 방법을 선택할 수 있습니다. 표준의 지속적인 개선과 국제적 조화는 글로벌 무역과 기술 협력을 촉진하며, 경도 측정의 정확성 향상에 기여합니다.