[자연과학] 실험보고서 - 경도시험 실험결과 보고서

경도시험 실험결과 보고서

1. 목적

- 경도(hardness)라고 함은 볼(ball) 또는 콘(cone)모양의 소형 압입자를 사용하여 일정한 하중으로 재료의 표면을 가압할 때 재료에 나타나는 국부적인 저항치를 말한다. 재료의 탄성적 및 소성적 저항치는 압입저항, 반발저항, 마모저항 등으로 나타낸다. 경도시험은 재료를 파괴하지 않고도 재료의 강도를 간단히 측정할 수 있기 때문에 실용적으로 가장 널리 이용되고 있는 재료시험법의 하나이다.
경도는 상대적인 것으로, 특히 경도시험에서는 물체의 저항의 대소, 변형의 종류, 표준물체의 종류, 저항의 측정방법에 따라 여러 가지 종류로 분류되고 있다. 경도시험은 인장시험과 더불어 기계적 시험법 중에서 가장 널리 사용되는 것으로 주로 금속재료에서 많이 사용된다.
최근에 건축을 비롯한 각종 구조물, 내화물, 광물 등에 까지 점차 경도 측정문제가 증가되고 있다. 그러나 인장시험에서의 결과보다 정확도가 다소 떨어진다.

(a) 압입경도측정 / (b) 긋기경도측정 / (c) 반발경도측정

이중 가장 일반적인 측정방법으로는 압입경도를 측정하는 브리넬 경도계, 록크웰경도계, 비커스 경도계 그리고 낙하하중에 의한 반발높이를 시험하는 쇼어 경도계가 있다.
- 록크웰경도 측정 : 금속 및 비철금속의 경도측정
- 브리넬경도 측정 : 금속재료, 스프링, 레일, 주물, 단조물 등의 경도시험에 사용
- 쇼어경도 측정 : 시료의 시험면에 일정 높이에서 해머를 떨어드려 뛰어오르는 높이로
경도를 구함

2. 표준 경도시험편의 채취방법

① 록크웰경도를 이용한 측정

- 록크웰경도기는 금속 및 비철금속의 경도측정에 사용되는데 소정의 다이아몬드 콘 또는 강철 볼에 먼저 초기하중을 가하여 누르…

② 브린넬경도를 이용한 측정

③ 쇼어경도를 이용한 측정

3. 시험기 및 시험편

(1) 시험기 명칭, 형식, 용량

(2) 시편의 재질:

4. 실험방법

(1) 록크웰 경도 측정

1) 먼저 기기의 정상을 확인하기 위하여 기준시험편(sample specimen)에 대하여 예비 실험을 하고 이의 경도치를 확인한다. 이때 압입체[다이아몬드 콘 또는 (1/16)스틸 볼]를 끼운 후 약 4-5회 정도 시험하중을 가한 후, 경도값이 안정되었을 때의 값을 기준시험편의 값과 비교한다.

2) 시험편의 재질에 따라 압입체[다이아몬드 콘 또는 (1/16)“ 스틸 볼]를 선정하여 압입 홀더(holder)에 끼우고 고정나사로 조인다.

3) 아래 표에 따라 추걸이에 하중추를 설치한다.