[고체실험]기계공학부 고체실험 경도실험

목차

1. 실험 목적
2. 열처리
4. 이론식
5. 실험 결과
6. 고 찰

본문내용

1. 실험 목적
경도는 재료의 선택요소 가운데 가장 자주 이용되는 것이다. 그러므로 경도시험의 목적에는 재료의 값을 알고자 하는 경우, 경도 값으로부터 강도를 추정하고 싶은 경우 또는 경도 값으로부터 시편의 가공 상태나 열처리상태를 비교하고 싶은 경우 사용한다. 그러나 경도 값으로부터 강도를 추정하는 경우에는 근본 목적이 강도의 추정이므로 침탄 처리 등이 표면 처리된 시험편이나 가공경화가 많이 일어나는 재료에 있어서 가공에 의한 표면 경화가 나타난 시험편은 경도 값으로부터 강도를 추정할 수 없다.

2. 열처리
■ 열처리의 목적
금속은 많은 이유에서 열처리를 하게 되며, 보다 일반적인 목적은 다음과 같다.
(1) 내부 응력의 제거
(2) 칠 및 주상정과 닽은 주조 조직의 제거
(3) 결정 입도의 미세화: 재료가 강하도록 하기위함.
(4) 가공에 의한 경화의 연화: 가공 경화.
(5) 기계적 성질의 개선
(6) 경도와 내마모성의 부여
열처리 공정은 금속을 소정 온도로 일정시간 가열하였다가 이 온도로부터 냉각속도를 조절하는 것이다. 과열하면 결정입이 성장하고 상온에서의 기계적 성질이 나쁘게 되므로 열처리 온도는 정확히 조정되어야 한다. 강철에 있어서 과열하면 결정입이 과대하게 서장하여 그림 1 과 같은 조대 결정입의 주강 조직과 매우 흡사한 조직으로 된다.
결정입이 조대한 조직이 되는 이유는 결정입의 중심부에서 분해된 ferrite가 정규의 austenite결정입계쪽으로 확산할 수 없기 때문이다. ferrite는 결정입내에서 침상 혹은 관상으로 분해하며 더욱 이 결정입계의 ferrite는 widmanstatten조직으로 알려진 조직을 만든다. 이와 같은 조직을 과열조직이라 하며 충격 하중에 약하다.
과열강은 상부 임계점 직상의 온도로 가열하였다가 필요한 속도로 냉각시키면 회복 될수 있으나 온도가 융점에 도달한 극도의 경우에 있어서는 융점이 낮은 결정입계의 불순물들이 산화하여 취약한 결정입계 막을 형성하게 된다. 이러한 형상의 조직으로 된 강은 연소된 것이라 하며 (그림 2), 스크랩에 불과하다. 그러므로 열처리는 온도조절이 정확히 되는 로에서 실시하지 않으면 안된다. 완전 annealing, normalizing 및 hardening온도는 고유 임계온도 이상 50 C로 조정한다., 열처리 온도에서의 가열 시간은 결정 입성장이 시간과 의존 되므로 대단히 중요하다.

참고자료

· 없음