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재료실험 - 경도시험 [인장실험, 브리넬, 로크웰, 버커스 요약 설명 및 실험 결과]
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1. 경도시험
1-1. 경도시험의 목적
경도는 강도와 마찬가지로 일정 조건의 변형이나 파단에 대한 저항력의 대소를 나타내는 것으로, 강도는 인장강도, 내력 및 피로한도 등 각각의 정해진 정의를 갖으며 그 값은 직접 강도계산의 기초로서 사용되고 있으나 이들의 측정은 시험편의 크기, 시험기 및 시험장소 등의 제약을 받으므로 용이하지 못하다. 따라서 제한이 적고 간단히 측정되며 강도와 정량적인 관계가 있는 시험법이 경도 측정법이다.
1-2. 경도 시험의 종류
① 압입식
소입강이나 다이아몬드 등의 구, 원추, 각추를 일정 하중으로 시험편에 압입시켜 그 압흔의 깊이나 면적이 적으면 경도가 높고 이 경도는 변형에 대한 저항의 대소를 판정하는 기준이 된다.(Brinell, Vickers, Rockwell, Knoop 경도)
② 긁기식
Mohs 경도계는 역사적으로 유명하며 경도를 정량적으로 나타내던 최초의 것으로 Mohs 경도는 다음의 표준물질을 사용한다. 1 활석, 2 석고, 3 방해석, 4 형석, 5 인회석, 6 정장석, 7 석영, 8 황옥석, 9 강옥석, 10 금강석.
③ 충격식
선단이 경절인 표준물체를 일정의 높이로부터 낙하시켜 그 반발 높이가 높을수록 경도가 높다. 초기 높이와 반발 높이의 차는 주로 타격부분의 소성변형에 요하는 에너지의 대소에 의해 결정된다고 본다. 이 방법으로 부적합한 것은 탄성률이 낮아도 큰 탄성변형능을 가지면 압자의 압입과 더불어 접촉 면적이 넓어지는 결과, 압흔의 크기나 반발력으로 비교하면 고무는 강보다 딱딱하다는 말이 된다. 이를 보면 탄성률이나 탄성변형능의 대소도 경도의 개념에 포함하면 올바른 경도를 표시 할 수 있다.
1-3. 시험방법의 선정
① 경도의 범위
측정하는 재료의 경도에 대응한 시험법을 선택하며 Brinell 경도나 Rockwell 경도 등에는 제한이 있다.
② 정도와 시험시간
대략적인 경도를 빨리 알고 싶으면 간단히 Shore, 또는 다듬질 시간이 짧은 Brinell 경도, 그리고 다듬질이나 측정
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2013.07.19
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