[재료공학]경도실험

소개글

경도실험을 통한 재료의 변형정도(경도)를 측정하는 실험레포트입니다.

목차

1. 실험목적
2. 실험장비
3. 이론적 배경
4. 실험방법
5. 실험결과
6. 시험결과 검토
7. 참고문헌

본문내용

1. 실험목적

외력에 의한 재료의 변형이 얼마나 일어나는가를 나타내는 방법으로 재료의 하중에 대한 변형 정도(경도)를 측정하여 재료의 변혈 특성을 이해하고, 기계적 성질의 향상을 통한 각종 강도의 개선에 있다. 경도는 크게 압입경도, 도적경도, 긁기경도, 등으로 구분되어지는데 그중에서 우리는 압입경도 실험을 통해 경도의 기본 개념을 이해하고 열처리에 의한 재료의 경도변화를 아는데 이 실험의 목적이 있다. 실험에 사용되는 로크웰, 쇼어, 브리넬, 비커스 경도기의 원리를 잘 알아두는것이 좋다.

2. 실험 장비

: 로크웰·쇼어·브리넬·비커스 경도계, 금속현미경, 시편(알루미늄합금·구리·철), 연마지

3. 이론적배경

경도는 공학적으로 물체가 다른 물체에 의하여 변형당하려고 할 때 나타내는 저항의 대소(大小)를 표시하는 척도이다. 경도를 수량적으로 측정하기 위해서는 누르개와 재료에 힘을 가하여 사전에 정한 초기 하중으로 시편과 접촉시키고 지시눈금을 읽는다. 그리고 누르개에 하중을 증가시킨다. 그리하여 최대(최종)하중으로 나타난 압입깊이를 최소(초기)하중으로 나타난 압입깊이로 두값의 차로써 구한다. 경도시험은 다종다양한 시험법이 고안되어 있는데 물체의 재질·형상·측정법 등에 따라서 경도의 순위가 역전을 일으킨다. 그래서 공업적으로는 경도의 종류·명칭·측정조건을 명기하지 않으면 통용되지 않는다.

① 로크웰(Rockwell) 경도계


로크웰 경도시험은 1919년 미국의 로크웰(S.P.Rockwell)에 의하여 고안되어 윌슨(Wilson)사에 의하여 실용화되었다. 로크웰경도시험은 정밀도도 높고 짧은 시간에 시험을 할 수 있는 장점이있다. 로크웰 경도 시험의 원리는 C 스케일의 경우를 예를 들어 설명하면 다음과 같다, 우선 규정된 형상의 압자를 기준 하중(10kgf)으로 시편표면에 압입하고 여기에 다시 시험하중(10kgf+140kgf=150kgf)을 가하면 시편을 압자의 형상으로 변형을 일으킨다. 이 때의 변형은 탄성 변형과 소성 변형이 동시에 일어난 상태이다. 이 상태서 시험 하중(140kgf)만을 제거하면 처음의 기준 하중만을 받는 상태로 되어 탄성변형은 회복되고 소성 변형만 남게 된다.

참고 자료

① 인터넷사이트 http://211.248.168.4/class/jeongong/kum/kum224.htm
② 금속강도학 제3판 김희송, 권숙인, 최종수 공저. 희중당
⑤ 기계공작법" AMSTEAD저. 청문각.
⑥ 금속재료학 박일부저. 남양문화