기계공작실험 | 연마방법, 시편의 열처리, 경도측정 및 금속현미경 관찰

 

 

실험 방법

1. 시편연마(specimen grinding)

1) 에멀리 페이퍼(emerry paper) 600번에서 시작하여 1200번까지 단계적으로 연마작업을 한다.

2)  에멀리 페이퍼 600번을 유리판 위에 놓는다.

3)  연마지에서 한 방향으로 균일한 힘을 시편에 주면서 연마한다.

4)  한 방향으로 600번 에멀리 페이퍼에 의한 scratch만 시편 표면에 보일 때까지 계속 연마한다.

5)  다음번 연마지를 놓고 600번 scratch와 직각방향ㄴ이 되도록 앞의 방법과 같이 연마한다.

6)  위와 같은 방법으로 800, 1000, 1200번까지 연마한다.

 

2. 경도측정

1)  Rockwell 경도기를 이용하여 경도를 측정한다.

2)  시편의 경도에 따라 하중 및 누르개를 결정한다.

(열처리 된 시편 : C scale, 150kg, 다이아몬드 누르개)

(열처리 안된 시편 : A scale, 60kg, 다이아몬드 누르개)

3)  앤빌 위에 시편을 놓는다.

4)  앤빌 핸들을 돌려서 눈금판의 작은바늘이 빨간점에 오도록 한다.

5)  앤빌 핸들을 조금 더 돌려서 긴바늘이 12시방향 근처에 오도록 한다.

6)  핸들 아래쪽에 있는 눈금판 조절기를 사용하녀 긴바늘을 set선에 맞춘다.

7)  시험기의 오른쪽 하단에 있는 빨간 하중버튼을 누른다.

8)  시험기 중앙에 위치한 램프의 불이 꺼진 후 계기판의 숫자를 읽는다.

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3. 정마(polishing)

1)  정마기(polishing M/C)를 사용하여 정마한다.

2)  정마기 정면에 부착된 전원스위치를 ON시킨다.

3)  물통을 사용하여 원판표면에 물을 지속적으로 뿌려준다.

4)  시편표면에 연마체를 조금 묻힌다.

5)  시편의 아랫부분을 잡고 균등한 힘을 가하며 원판표면에 가볍게 접촉시킨다.

6)  시편 면에 scratch가 완전히 제거 될 때까지 정마작업을 계속한다.

7)  완전히 정마된 시편을 흐르는 물에 깨끗하게 씻는다.

 

4. 부식

1)  금속조직을 보기 위해서 완전히 정마된 시험편을 부식시킨다.

2)  정마가 끝난 시편을 집게에 물린 후 시편을 흐르는 물에 씻는다.

3)  물에 씻은 시편을 알코올에 담근다.

4)  알코올에서 꺼내어 부식액(Nital 용액)에 담근다.

5)  정마된 표면이 우윳빛과 같이 뿌옇게 흐려질 때까지 부식액에 담근다. (이 때, 열처리 후의 시편은 빨리 부식되므로 부식이 과하게 되지 않도록 주의한다.)

6)  집게로 부식액에서 시편을 꺼내어 흐르는 물에 씻는다.

7)  물에 씻은 시편을 다시 알코올에 담근 후 정마된 표면이 적당히 부식되었는지 확인한다.

8)  부식이 덜 되었다면 3～6을 다시 반복한다.

9)  부식이 완료되면 시편을 드라이어로 완전히 건조시킨다.

 

5. 현미경관찰

1)  금속현미경으로 보통 약 400배에서 금속조직을 관찰한다.

2)  시편을 부식된 면이 아래로 오도록 하여 현미경의 시편대 위에 놓는다.

3)  대안 렌즈와 대물 렌즈를 사용하여 배율을 조정한다.(보통 400배)

4)  현미경 밝기 조절기의 tm위치를 조절하여 램프의 밝기를 알맞게 조절한다.

5)  현미경의 오른쪽에 위치한 조동나사와 미동나사를 조절하여 시편의 상을 선명하게 맞춘다.

6)  현미경 시야에 나타난 조직의 특징을 관찰한다.

 

6. 열처리 (소입 / Quenching)

1)  전기로에서 시험편을 담금질한다.

2)  전기로의 컨트롤러에 있는 전원스위치를 ON시킨다.

3)  전기로의 컨트롤러에 있는 온도조절기의 바늘을 840℃에 맞춘다.

4)  전기로의 온도가 설정온도로 상승할 때까지 기다린다.

5)  설정온도가 유지되면 유지시간을 준다.(직경 1인치당 1시간)

6)  유지시간이 되면 석면장갑을 끼고 집게를 집는다.

7)  로문을 열고 집게를 사용하여 시편을 빠른 시간 내에 열처리 기름이나 물에 담궈 냉각시킨다.

8)  냉각된 시편을 꺼내어 첫째주와 같은 순서와 방법으로 연마, 경도 측정, 정마, 부식, 현미경 관찰을 한다.

 

7. 열처리 후의 금속조직 및 경도측정을 위해 (1)～(5)번을 반복 작업한다.

 

 

 

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