충격시험(Impact Test)

소개

재료의 충격적인 기계적 성질은 정적인 경우와 다른 것이 많으므로 기계 등의 안전 설계의 자료를 얻기 위하여나 고속의 소성가공에서 가공성의 판단 또는 변형기구의 해명을 위하여 충격시험을 한것에 대한 자료입니다. A+받은 자료구요 도움이 되시리라 생각합니다.

목차

1. 실험의 목적
2. 이론적 배경
3. 실험방법
4. 실험결과
5. 고찰

본문내용

1. 실험의 목적

재료의 충격적인 기계적 성질은 정적인 경우와 다른 것이 많으므로 기계 등의 안전 설계의 자료를 얻기 위하여나 고속의 소성가공에서 가공성의 판단 또는 변형기구의 해명을 위하여 충격시험이 행하여진다.

2. 이론적 배경

▶ 샤르피 충격 시험기(Charpy impact tester)

아래의 그림과 같이 노치 시험편을 사용한다. 그 노치의 반대측면을 그림 3과 같이 용량 30㎏·m의 에너지를 가진 해머로 타격하여 파단 시키고, 그 때의 흡수에너지를 구하는 방법을 샤르피 시험(Charpy impact test)이라고 한다. 이 방법은 G. Charpy가 1901년에 발표한 시험법이며, 오늘날에도 널리 사용되고 있다.

해머의 지상각도를 α, 파단후의 진상각을 β, 해머의 중량을 W, 회전중심에서 중심까지의 거리를 R이라고 하면, 흡수 에너지 E는

E = WR(cos β - cos α)

로 주어진다. JIS에서는 노치부 초기단면적(0.8㎠)에서 E를 제외한 값(㎏·m/㎠)을 샤르피 충격값이라고 표시하는 것으로 하고 있다. 이 때 소수값은 사사오입하여 1자리까지의 수치이다. 또한 E값을 샤르피 흡수 에너지라고 하여 이용하는 경우도 있다.

시험기의 용량은 WR(1-cos α)로 주어진다. 보통은 30㎏·m의 것을 사용하지만, 강인한 강에 대하여는 50㎏·m또는 더욱 소량의 시험기가 사용되는 것이 있다. 단 이들의 경우는 결과의 표시 때 사용한 기계의 용량을 명시해야 한다. 즉, 타격속도는 2gR(1-cosα)½(g는 중력의 가속도)로 주어지지만, 타격속도가 변화하면 파괴기구가 다르거나, 흡수 에너지에 차이를 만들기 위해서이다. 표준형 시험기의 타격속도는 약 5m/sec이다.

그 아래의 그림은 해머의 위치를 검정하기 위한 게이지를 나타낸다. 강인한 강의 경우에서는 용량부족으로 해머의 칼 부나 베어링 부를 손상하는 일이 있으나 이와 같은 경우는 5호 시험편을 사용한다. 더욱 해머를 자유 진동시켜 감쇠속선을 구하고, 타격 에너지를 보정하는 것이 바람직하다.

참고자료

· 없음