금속 시험의 종류
중요성
생산 품질 관리를 위해 다양한 종류의 금속 시험(화학적, 물리적, 기계적 등)이 적용됩니다. 이러한 연구의 주요 목적은 지정된 매개변수에 따른 특성의 비교 분석입니다. 예를 들어, 금속의 피로 시험은 특정 운용 조건에서 재료의 내구 한계를 결정하기 위해 수행됩니다. 일반적으로 이를 위해 주기적인 하중을 가합니다.
구조 요소의 중요한 매개변수 중 하나는 강도이며, 이는 인장 및 압축 응력을 사용한 금속의 굽힘 시험을 포함하여 테스트합니다. 이러한 유형의 재료 품질 연구 방법은
파단 또는 인장 시험도 널리 시행됩니다. 이 연구는 재료의 탄성 한계, 유동성, 강도 및 상대적인 연신율뿐만 아니라 수축을 결정하는 데 초점을 맞추고 있습니다. 또 다른 금속과 합금의 테스트 방법은 다음과 같은 일반적으로 인정된 척도를 사용한 경도 측정입니다:
· 브리넬;
· 로크웰;
· 비커스.
다음과 같은 비파괴 시험이 수행됩니다: 화학적, 기계적, 기술적, 금속현미경적. 시험의 목적은 재료의 품질을 평가하고, 사용 특성을 결정하는 데 있습니다.
기계적 방법
기계적 방법은 다양한 하중에 대한 합금의 저항성을 식별하고, 재료의 강도 및 연성에 대한 정보를 제공합니다. 테스트는 점진적인 응력 증가(정적 하중) 또는 충격 하중(동적 하중)의 조건에서 진행됩니다.
인장 시험. 표준 샘플은 ГОСТ에 의해 설정된 파라미터를 가지고 있습니다: 원형 샘플의 경우 길이는 l0d입니다; 평면 샘플의 경우 길이는 mm2단위로 표현된 단면적의 11.3배입니다. 시험은 특수 기계에서 진행됩니다. 샘플은 파단 시까지 축을 따라 인장되며, 변형 다이어그램은 자동으로 기록됩니다.
경도 시험. 합금이 경도를 가지거나(경화된 강철), 얇은 철판의 경우 로크웰 경도를 통해 경도를 측정합니다. 1.59mm 직경의 구 혹은 다이아몬드 콘을 샘플에 압입합니다. 로크웰 경도 HR 값은 특수 표를 통해 브리넬 경도 값으로 변환할 수 있습니다. 항복 강도가 400-1000MPa 범위의 탄소강의 경우, 브리넬 경도와 인장 항복 강도 사이에 관계가 있습니다: 0 = 0.36HB.
굽힘 시험. 시험은 판금이 지정된 형태로 변형될 수 있는 능력을 결정합니다. 샘플은 표면 처리 없이 절단되어 특수 프레스에서 굽혀집니다.
충격 시험(파단 시험). 시험은 절삭된 표준 샘플을 특수 펜듈럼 해머에 넣어 수행됩니다. 이 시험은 합금이 동적 하중에 저항할 수 있는 능력을 결정합니다. 금속이 더 유연할수록 충격 하중에 대한 저항성이 높습니다.
피로 시험. 이 시험은 주기적인 하중 및 진동에 대한 저항성을 판단하며, 재료가 파괴되지 않음을 보장합니다. 일반적으로 굽힘 피로 시험기를 사용합니다. 원통형 샘플은 압축 및 인장 하중의 작용을 받습니다.
크리프 시험. 이 시험은 고온에서 장시간 하중에 대한 재료의 저항성을 결정합니다. 시험 기간은 수천 시간에 이릅니다. 신뢰할 수 있는 결과는 샘플의 온도를 정확히 제어하고 치수 변화를 정확히 제어하는 특수 장비를 통해서만 얻을 수 있습니다.
파괴 시험. 목이 있는 샘플이 충격을 받아 파괴된 후, 파단면을 현미경으로 조사하여 포함물, 기공, 헤어라인 결함을 식별합니다. 이 시험은 입자 크기, 경화층 두께, 시멘테이션 깊이를 평가하는 데 유용합니다.
광학적 및 물리적 방법
현미경 분석. 파단 구조의 관리는 금속학적 또는 편광 현미경으로 이루어집니다. 재료의 파단면을 조사하여 포함물, 기공, 헤어라인 결함을 식별합니다. 이 시험을 통해 입자의 크기와 형태, 상 비율, 경화층 두께, 시멘테이션 깊이를 평가할 수 있습니다.
방사선 촬영. 이 방법은 종종 용접 이음의 품질을 검사하는 데 사용됩니다. 얻어진 엑스레이 필름에서 기공, 편석, 균열을 식별합니다. 두 개의 수직 투영에서 조사를 수행하여 결함의 위치를 정확하게 결정할 수 있습니다.
자분 탐상 검사. 철자성 물질인 니켈, 철, 코발트 합금에 적합한 검사입니다. 자화된 샘플에 자기 분말을 바르면 철자성 물질의 표면 및 일부 내부 결함을 식별할 수 있습니다.
화학적 방법
화학적 시험은 화학 조성의 정확성, 필요 불순물의 존재 유무를 결정합니다. 금속 표면을 에칭하면 화학 용액의 작용을 받아 기공, 편석 등을 식별합니다. 황과 인의 불순물 존재는 감광된 사진 용지에 샘플 표면을 눌러 출현시킬 수 있는 접촉 인쇄법으로 발견할 수 있습니다.
분광 분석 방법은 다른 화학적 방법으로 검출할 수 없는 소량의 불순물을 효율적으로 식별할 수 있습니다. 폴리크로미터, 관토미터, 양자분석기와 같은 장치를 사용하여 샘플의 스펙트를 분석한 후, 지시자가 연구된 금속의 백분율 구성을 나타냅니다.
