경 도 시 험

목차

1. 개 요
2. 압입 경도 시험(Indentation test)
3.경도시험의 원리

본문내용

1. 개 요
경도(Hardness)는 한 물체가 다른 물체로부터 외력을 받았을 때, 이 외력에 대한 저항의 크기를 나타내는 척도가 되는 데 경도를 측정하는 방법으로 강구 등의 압입체로 시험편의 표면에 일정한 하중을 눌러 그때 시험편에 생긴 압입 자국의 크기로 경도를 구하는 압입 경도 시험법과 표면에 다이아몬드 등으로 긋기 흔적을 만들고 흔적의 폭으로부터 경도를 측정하는 긋기 경도 시험법, 지정된 높이에서 일정한 형상과 중량을 가진 다이아몬드 해머를 낙하시켜 이때 반발한 높이로 경도를 측정하는 반발 시험법 등이 있으며, 압입 경도 시험법과 긋기 시험법은 소성 변형에 대한 저항이며 반발 시험법은 탄성 변형에 대한 저항을 나타낸다.


2. 압입 경도 시험(Indentation test)
정적 하중이 볼, 원추, 피라미드, 쐐기등과 같은 압입체(Indenter)에 작용된다. 하중은 각종 시험기 또는 하중장치를 통하여 작용케 할 수 있으나, 보통 특수 시험기인 경도시험기가 사용된다. 이 경도 시험에서는 압입체가 만든 면적, 표면적, 깊이 혹은 체적 등이 측정되고 지시된 하중 및 측정된 압입 자국으로부터 경도치가 계산된다. 이 방식을 이용한 것에는 다음과 같은 것들이 있다.
① 브리넬 경도계 ② 로크웰 경도계 ③ 비커스 경도계
3.경도시험의 원리

1. 실험 제목 (Subject)
브리넬 경도시험(Brinell Hardness Test)
브리넬경도 시험의 측정원리는 지름이 D인 퀜칭한 강구를 유압을 이용하여 천천히 시험편에 압입할 때 시편에 가한 최대하중 P(kgf)을 압입된 압입된 자국의 표면적A로 나눈 값으로 나타내며, 이것을 브리넬 경도값이라하고, 즉 단위면적당 응력으로 표시되며 이때 브리넬경도값에는 단위를 붙이지 않는다. 브리넬 경도 시험에서는 강구입자를 사용하는데, 입자의 크기 뿐만 아니라 시험하중도 다른 경도에 비헤 크게 영향을 주고 압입자국의 직경도 수mm정도까지 나타난다.

HB =
P
=
2P
πDR
πD(D-√D^2-d^2)

여기서 P : 작용하중(kgf)
D : 강구의 직경(mm)
d : 강구에 의한 압입자국의 직경(mm)
h : 강구에 의한 압입자국의 최대깊이(mm)
A : 강구에 의해서 생긴 압입자국의 표면적(mm²)


강구 압입자는 시험 하중을 가한 방향과 이것에 직각인 방향의 지름의 차가 0.01mm를 넘는 경우 사용해서는 안 된다. 특히 딱딱한 재료의 시험에 사용한 후에는 압입체의 변형에 충분히 주의하여야 하며, 하중을 작용시킬 때는 시험편에 수직으로 천천히 가하여 충격을 주지 않고 서서히 증가 시켜야 하며 일정한 하중을 일정한 시간 동안 유지 시켜야 한다. 또한 시험 온도는 일반적으로 10～35℃ 의 범위에서 실시한다. 강구 압입자는 아래 표와 같이 시험편을 가하는 하중, 압입자의 지름, 재료의 종류 등에 따라서 다르다.

시험편의 두께는 일반적으로 오목부의 깊이의 8배 이상으로 하며 시험편은 충분한 두께의 것으로서 오목부가 생겼기 때문에 그 뒷면에 변화가 있어서는 안 된다. 시험편의 넓이는 경도를 측정하는 오목부의 중심사이 거리는 4d 이상으로 하며. 이때, 오목부의 중심에서 시험편의 가장 자리까지의 거리는 2.5d 이상으로 한다.
압입부의 지름은 시험 하중을 제거한 후 서로 직각을 이루는 2방향에 대하여 측정하여 그 평균치를 구하며 압입부의 지름은 0.01mm 까지 읽는 것을 원칙으로 한다.

참고자료

· 없음