브리넬경도실험

1. 실험 목적

Brinell 경도시험기의 원리, 구조, 기능을 이해하고 그 조작법을 익혀 주어진 재료의 Brinell경도를 정확히 측정할 수 있는 능력을 길러 금속재료에서의 경도의 의미와 실용성을 파악 실제 기계를 제작 또는 이용할 수 있는 능력을 갖게 한다.

2.사용 기기 및 재료

1) 유압식 Brinell 경도시험기
2) 브리넬 경도 측정용 접안식 현미경
3) 시 료 : 황도, 연강

3.실험이론

1990년에 Dr.J.A. Brinell 이 발표한 것으로 Brinell경도 HB는 지를D의 담금질한 강구를 시편에 압입하였을 때, 압입된 자국의 표면적 A(㎣)의 단위 면적당 응력으로 표시한다. 즉
...................(1)
여기서, h ㎜ 는 압입 자국의 깊이다.

볼의 지름 D 및 압입자국의 지름 d 와의 관계는 다음과 같이 표시된다.
그림에서 닮은 삼각형 △NPR △RPQ로 부터
혹은
그러므로

∴ ..............(2)

일반적으로 작국 깊이 h 는 구의 D지름보다 작아서 h 값으로는

(1), (2) 식으로부터
.....................(3A)

숫자적으로 계산할 필요가 있을 때에는 다음과 같이 사용하는 것이 더욱 편리하다. 그러므로

..........................(3B)

보통 0.6 이 되는 압입 자국이 최대가 되는 때에 (3B)의 근사식을 사용하여도 허용오차는 2% 이내이다.
Brinell 경도 시험에서 P 와 Q 를 일정한 것을 사용하므로 (3A) 또는 (3B) 식을 사용할 때에는 d 의 값만을 현미경으로 측정된다. 그리고 h의 측정에는 다이얼 게이지를 이용하면 쉽게 측정된다.
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