샤르피 충격 시험. V자 노치를 판 시편을 설치(왼쪽 위 그림)한 뒤, 해머를 들어올려 충격을 가한다.
충격시험(衝擊試驗, impact test)은 충격에 대해 재료가 저항하는
성질을 인성이라고 하며, 인성을 알아보는 시험이다. 충격시험 방법 중에 샤르피 충격 시험이 있다. 재료를 10mm정도 두께의 판으로 만들고 가운데에 작은 홈(Notch)을 판다. 시험장치에 시편을 설치하고 온도를 달리한 상태에서 해머로 충격을 가한다. 이를 통해 샤르피 흡수 에너지, 샤르피 충격치, 천이온도(transition temperature)를 알 수 있다. 대한민국에서는 KS B 0810 충격시험에 시험에 관한 자세한 사항을 정하고 있다.
시편의 규격
파괴 전 시편
시험 후 시편
참고 문헌[편집]
- 한국강구조학회 (2019). 《강구조공학》. 구미서관. 29쪽.
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ISO 148-1 표준은 금속의 충격 강도 측정을 위한 샤르피(U-노치 및 V-노치) 충격 시험을 규정합니다. 재료의 충격 강도는 파이프라인 건설 및 조선 업계에서 중요한 특성입니다.
이 시험 방법은 ASTM E23에서도 설명하고 있으며 이를 통해서도 측정됩니다. ISO 표준은 유럽 표준(EN ISO 148-1)과 동일합니다.
ISO 148-1에 따른 샤르피 충격 시험의 목적은 충돌 에너지의 측정과 금속의 충격 강도의 측정입니다. 이 시험을 통해 금속이 강한지 약한지 알 수 있습니다.
또한 온도에 따른 인성/취성 천이를 확인할 수 있습니다.
충격 강도는 재료의 특성값입니다. 충격 강도가 높은 금속은 파괴되지 않고 충격 및 충돌 에너지를 흡수할 수 있습니다. 이 같은 유형의 시험은 철강 업계에서 파이프를 생산하거나 파이프를 검사할 때 종종 사용됩니다.
ISO 148-1 표준은 일반 시편의 치수를 규정합니다.
- 길이: 55mm
- 폭(2016년 이전의 ISO 148 표준 시리즈에서 사용한 명칭은 “높이”였음): 10mm
- 두께(2016년 이전의 ISO 148 표준 시리즈에서 사용한 명칭은 “폭”이었음): 10mm
시험할 재료에서 일반 시편을 만들 수 없다면, 시편의 두께가 7.5mm, 5.0mm, 2.5mm여도 됩니다. 이러한 시편은 소형 시편으로 봅니다.
노치는 길이의 중앙에 V자형 또는 U자형으로 있어야 합니다.
샤르피 충격 시험도 자동화가 가능합니다. 자동화 솔루션은 손의 온도나 수분, 시편이 중앙에서 벗어나거나 비뚤게 삽입되는 현상 등 작업자가 미치는 영향을 없애 시험 결과값의 재현성이 높다는 장점이 있습니다. 시편이 지지대에 자동으로 정렬되고 시험 시스템을 통해 시험이 시작된다는 점도 신뢰할 수 있고 재현성 있는 결과를 보장합니다.
자동 시험 장치 roboTest I은 ISO 148-1 또는 ASTM E23에 따른 샤르피 충격 시험을 수행할 때 사용자를 지원합니다. 이 시스템을 사용하면 금속 노치 시편을 최대 450개까지 -180°C ~ +300°C의 온도 범위에서 자동으로 시험할 수 있습니다. 견고하고 절연된 온도 조절 장치가 시편 온도를 균일하고 정확하게 유지합니다.
필요한 템퍼링 시간이 경과한 후 시편을 하나씩 온도 조절 장치에서 각 시험 위치로 옮기면, 옮긴 장소에서 시편이 자동으로 정렬되고 이 시편에 충격이 가해집니다. 온도 조절 장치에서 시편을 제거하고 5초 내로 시험을 수행합니다.
모든 자동 시험 장치는 정보 입력과 제어를 위해 autoEdition3 자동화 소프트웨어를 사용합니다.
roboTest I에 관한 상세정보
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안녕하세요.마이스터랩 금속시험소 입니다.
KS B0809 금속재료 충격시험편 치수 입니다.
충격시험편의 길이는 55 mm ,높이 및 나비는 10 mm 정사각형 단면을 가진다.
V 노치 또는 U 노치를 가져야 합니다
그리고 소재의 크기가 두께가 작아서 표준 10 mm X 10 mm 사이즈 충격시험편 가공이 곤란할때는
나비가 7.5 mm, 5 mm 또는 2.5 mm 의 축소 (sub size) 시혐편으로 가공해도 무방하다.
그리고 충격시험편이 3ea가 1set 인 이유는 금속재료 충격시험은 결과값에 많은 편차가 있으며
이러한 충격시험 결과값 편차의 주원인은 강의 특성이 국부적으로 틀리기 때문이다.
또 하나의 이유는 충격 시험편 가공시 완전히 똑같은 노치부를 마련하기가 힘들기 때문이다.
그래서 3개의 충격 시험편을 시험한뒤 평균을 구한다.
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