경도 시험
1. 실험목적 및 개요
경도는 변형에 대한 저항을 의미하며 금속에서 이 특성은 영구변형 또는 소성변형에 대한 저항을 측정하는 것이다. 경도 시험은 공학에서 널리 사용되는 압입저항의 측정을 목적으로 한다. 충격경도시험에는 일정한 형상과 중량을 갖는 다이아몬드 해머가 일정한 높이에서 시험편에 낙하되었을 때 반발높이로부터 경도를 측정한다. 압입경도시험에서 브리넬, 로크웰, 비커스, 마이어, 누프 경도시험 등이 있다. 우리는 로크웰 경도시험기로 경도측정의 원리를 이해하고 직접 시험편의 경도를 측정해 본다.
2. 기초이론
(1)경도
물질의 단단함과 무른 정도를 나타내는 것을 경도라고도 하며 1772년에 프랑스의 R.A.레오뮈르가 긁은 자국의 크기로 굳기를 처음으로 측정하였고, 1822년에는 독일의 F.모스가 광물의 굳기를 나타내는 척도를 정하였다. 이 방법은 무른 활석에서 단단한 다이아몬드에 이르기까지 10단계의 광물을 정하고, 미지의 재료 표면을 문질러 그 표면에 자국이 생기는 것으로 굳기를 정하는 것이다. 이것을 모스경도라고 한다. 요즘은 이것을 15단계로 나누어서 새로운 모스척도로 정하여, 경도 8.5, 경도 10 등으로 경도를 표시한다. 공업 면에서도 경도를 측정하는 경우가 많다. 예를 들면 금속의 열처리 효과나 균질성을 조사하는 데에는 경도를 시험하는 것이 가장 좋다.
(2)브리넬 경도 시험 방법
구형의 압입자를 일정한 하중으로 시편에 압입함으로써 경도값을 측정하는 방법이다. 이 방법은 압입자의 크기뿐만 아니라 통상 시험 하중도 다른 경도 시험법에 비해 크기 때문에 얇은 부품, 특히 표면만의 경도를 알고자 하는 경우에는 적합하지 않으며 주물제품 등 비교적 불균일하고 현상이 큰 재료의 경도 측정에 주로 사용된다.
이 시험법은 부하속도와 하중유지시간에 따라 경도값이 달라지게 되므로 이를 고려해야 한다.
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2012.03.07
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