경도 실험
1. 실험 내용 및 이론적 배경
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. 요즈음은 이것을 15단계로 나누어서 새로운 모스척도로 정하여, 경도 8.5, 경도 10 등으로 경도를 표시한다. 공업 면에서도 경도를 측정하는 경우가 많다. 예를 들면 금속의 열처리효과나 균질성을 조사하는 데에는 경도를 시험하는 것이 가장 좋다. 이 시험법으로는 다음과 같은 종류가 실용화되어 있다.
경도의 종류
1. 브리넬 경도기
- 압자 : 동구Ø5㎜ 또는 10㎜)
- 하중 : 500㎏ 또는 3000㎏, 압입자국의 지름이 동구지름의 0.2~0.5배가 되도록 설정
- 경도표시법 : HB = P (㎏/㎟) π×D×{ D- D2-d2 } 2
- 시편 : 두께 > 압입자국 깊이의 10배, 폭 > 4d, 측정점
- 사이의 거리 > 4d, 측정점의 테두리로부터의 거리 > 2d
- 특징 : 큰 시편에 적용되며, 평균값을 얻을 수 있어 표면의 영향이 크지 않습니다.
2. 로크웰 경도
- 압자 : 1/6″동구(B), 120° diamond cone(C와 A)
- 하중 : 예비하중 10㎏, 주하중 60㎏(A), 100㎏(B), 150㎏(C)
- 경도표시법 : HRA, HRB, HRC, 예비하중 → 주하중 → 예상하중으로 하였을 때의
압입자국 깊이의 역수(1/500㎜에 1눈금)
- 특징 : 신속하며, 측정하는 사람에 따른 오차가 적으며, 시편이 작고 밀도가 큽니다.
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