고체역학 실험 - 로크웰 경도 시험

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본문내용: 1. 서론
물체의 경도는 공업재료에 있어서 중요한 기계적 성질 중의 하나이다. 그러나 경도의 의미를 정확하게 정의하기는 상당히 어려운 일이며 그 정의도 여러 가지가 있어 확정된 것은 없다.
경도라는 용어에 대한 일반적인 성명은 압입저항, 반발저항, 마찰저항 등으로 표시하고 있으며, 어떤 방법은 재료표면에 영구변형이 생기지 않는 범위에서 경도를 측정하고, 또 어떤 것은 영부 변형이 생기게 하므로 일관성을 찾기가 어렵다. 경도시험은 인장시험과 더불어 기계적 시험법에서 가장 널리 사용되는 것으로써 주로 금속 재료에 많이 이용되며, 경도란 상대적인 것이므로 경도시험에서는 물체저항의 대소, 변형의 종류, 표준물체의 종류, 저항의 측정 방식 등에 따라 여러 가지 시험법이 있다.

(1) 압입경도시험(indentation test)
정적하중을 ball, 원추,. 피라미드, 쐐기 등을 통해서 재료에 작용시키게 되며, 압입체가 만든 면적, 표면적 깊이 또는 체적 등이 측정되고, 지시된 하중이나 압입자국으로부터 경도치가 계산된다.

① 브리넬 경도계(Brinell hardness tester)
② 로크웰 경도계(Rockwell hardness tester) – 이번 실험에 적용된 방식이다.
③ 비커스 경도계(Vickers hardness tester)

(2) 반발시험(rebound test)
다이아몬드의 첨단을 갖는 낙하하중을 지정된 높이에서 시험하고자 하는 표면에 낙하시켜 반발하는 높이로 경도를 측정하는 방식이며, 이를 사용한 것에는 쇼어 경도계(Shore hardness tester)가 있다

(3) 진자시험(pendulum test)
보석 또는 강철 볼이 Herbert Pendulum과 같은 장치에 있는 물체에 고정되어 있다. 이 물체를 시험하려는 시험편 위에서 밸런스가 되며, 진동하는 pendulum의 진폭으로 또는 10회 진동하는데 대한 진동시간을 기준으로 하여 경도를 측정하는 방식이며 이를 이용한 것이 Herbert Pendulum hardness tester이다.

(4) 긋기 시험(Scratch Test)
시험편 위에 다이아몬드 또는 다른 굳은 재질을 가지고 긋기 흔적을 만들어 그 재질의 하중을 긋기 흔적의 폭으로 나눈 값으로 경도를 표시하며 마르텐 긋기 경도 시험계(Martens scratch hardness tester)가 이에 속한다.

참고문헌: 그림 - 신한과학 주식회사 http://www.shin-han.com/
내용 - 고체역학실험 강의자료

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