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재료역학실험 - 경도시험 로크웰
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■ 실험 목적
경도는 기계재료의 중요한 성질중의 하나이고 주로 금속재료의 경도를 측정한다. 실험을 통하여 로크웰 경도 측정방법을 익히고 각종 스케일의 경도와 비교하는 것을 목적으로 한다.
■ 실험 원리
로크웰 경도 시험은 간단하고 특별한 기술이 필요하지 않으므로 가장 널리쓰이는 경도 시험법이다. 이 시험법은 여러 가지의 누름자와 하중을 조합함으로써 사실상 가장 단단한 것에서부터 가장 연한 것까지 모든 금속과 합금을 시험할 수 있는 스케일이다.
초기에 가한 기준 하중과 그 후에 가한 시험 하중으로부터 생긴 침투 깊이의 차이로 경도 지수를 결정하며, 기준 하중을 작용시킴으로써 시험의 정확도를 높이게 되었다. 시험 하중과 기준 하중의 양에 따라 로크웰과 가상(superficial) 로크웰의 두 가지 형태가 있다. 로크웰의 경우 미세 하중이 10kg이고 시험 하중은 60, 100, 150 kg이다. 가상 로크웰의 경우 기준 하중은 3kg이고 시험 하중은 15, 30, 45 kg이다.
※ 로크웰 경도 시험기의 누름자의 종류와 크기
스케일
압입자
시험하중
경도산출식
사용범위
A
다이아몬드 원추 ,0.2mm
10
60
100-500h
초경합금
침탄강
단주철
D
100
C
150
F
강 구
1/16in
10
60
130-500h
동합금
Al합금
B
100
G
150
H
강 구
1/8in
10
60
130-500h
분말합금
Al합금
E
100
K
150
위의 그림은 로크웰 경도기에 기준하중을 가하다가 실험하중을 가하고 일정 시간뒤에 실험하중을 제거해서 기준 하중만을 가해 탄성변형부분은 다시 제자리로 돌아가고 소성변형 높이만을 경도로 측정한다.
h=h2-h3
여기서 나온 h를 경도 산출식에 대입하여 계산하면 경도를 계산 할수 있다.
■ 실험 방법
로크웰 경도 시험기의 실험 방법
. 시험기의 전원을 켜고 다이아몬드 콘을 누름자 자리에 삽입한다.
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2013.04.15
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