재료시험법 - 피로,크리프, 마멸, 그밖의 시험/비파괴 검사

(4) 피로시험

 

   피로시험은 기계나 구조물 중에는 크랭크축, 차축, 스프링 등과 같이 인장과 압축

   을 되풀이해서 작용시켰을 때 재료가 파괴되는 현상으로서 하중이 어떤 값보다 작

   을 때에는 무수히 많은 반복하중이 작용하여도 재료가 파단되지 않는다. 영구히

   재료가 파단되지 않는 영역 중에서 가장 큰 것을 피로한도(fatigue limit)라 하고 이

   것을 구하는 시험을 피로시험이라 한다. 피로시험의 결과는 최대 응력(stress)과 파

   괴에 이르는 사이클의 수의 관계를 S-N곡선으로 나타내며 응력이 작을수록 사이

   클 수는 증가한다. 비철금속은 대부분 S-N곡선에서 피로한도, 내구한도(endurance

   limit)가 나타나지 않으므로 107~108, 즉 100만 사이클의 반복에 상당하는 응력값

   을 피로한도로 한다.

 

(5) 크리프 시험

 

   재료에 일정한 응력을 가할 때에 생기는 변형량의 시간적 변화를 크리프(creep)라

   하며, 크리프 시험은 재료의 인장 크리프 스트레인의 크기를 측정하는 것으로서

   시료의 온도 및 시험 시간을 규정하고 있다. 또한 크리프 파괴시험은 재료가 정온

   및 정하중에서 파괴될 때까지의 인장 크리프 변형률(creep stain)을 측정하고, 파

   괴시간을 정하는 것을 목적으로 한다. 특히, 저융점 금속, Pb, Cu, 연한 경합금 등

   은 상온에서도 크리프 현상이 나타난다.

 

(6) 마멸시험(wearing test)

 

   재료가 다른 물체와 접촉하여 마찰을 dlfdmzladmfhTJ 재료의 표면이 소모되는 현상

   을 마멸이라고 한다. 마멸에 대한 강도를 내마멸성이라고 한다.

   1. 미끄럼 마멸(sliding wear)

       ㄱ. 윤활제를 사용할 때 : 축과 베어링

       ㄴ. 윤활제를 사용하지 않을 때 : 브레이크와 차바퀴

   2. 회전 마멸(rolling wear)

       ㄱ. 윤활제를 사용할 때 : 롤러와 베어링

       ㄴ. 윤활제를 사용하지 않을 때 : 차바퀴와 레일

 

(7) 그 밖의 시험

   1. 압축시험(compression test) : 재료에 압력을 가하여 파괴에 견디는 힘을 구하

       는 시험

   2. 휨시험(bending test)

       ㄱ. 휨 저항시험 : 구부림에 대한 재료의 휨강도, 탄성계수, 탄성에너지를 결정

            하는 시험

       ㄴ. 휨 균열시험　：　전연성 및 균열의 유무를 시험

   3. 에릭센 시험(erichsen test) : 재료의 연성을 알아보기 위한 시험이며, 일명 커

      핑(cupping)시험이라고도 한다.

   4. 비틀림 시험(distortion test) : 시험편에 비틀림 모멘트를 가하여 비틀림에 대

     한 저항력을 전단저항력으로 구하는 시험이다.

 

2. 비파괴 검사(Non-destructive lnspection)

    

   시간의 단축, 재료의 절약, 완성된 제품의 검사가 가능함을 알아낸다.

 

(1) 자기탐상시험

 

   자기탐상시험을 대별하면 자분탐상시험, 침투탐상시험 및 전자유도시험으로 나눌

   수 있다.

   1. 자분탐상시험(magnetic particle test : MT) : 철강과 같은 강자성체를 자화하

       면 재료 표면이 결합된다. 즉 표면 가까운 부분에 균열이나 기포가 있으면 그

       부근에서는 자력선에 일부가 표면에 누설되어 자분이 부착되므로 결함의 위치

       나 형상을 알 수 있다.

   2. 침투탐상 시험 : 시험품의 표면에 벌어져 있는 흠을 눈으로 보기 쉽게 하기 위

       해서 황록색의 형광침투액 또는 적색의 염색팀투액을 더욱 확대한 상으로 해

       서 지시모양을 하게 한 방법이다.

   3. 전자유도시험　:　도전체인 시험품에 전류를 통하게 하여 전류의 변화를 측정하

       는 시험으로 맴돌이 전류시험이라고도 한다.

 

(2) 초음파 탐상시험(ultrasonic test : UT)또는 초단파 검사법

 

   높은 주파수(1~25MHz)의 초음파를 피사체에 투사하여 균열 등의 결함부분에서

   반사하는 초음파 빛으로서 결함의 크기 및 위치를 비파괴적으로 알아내는 방법을

   말한다. 종류로는 반사식, 투과식, 공진식이 있다.

 

(3) 방사선 투과시험(radiographic test : RT)

  

   X-선이나 코발트(Co)등에서 발생한 r선이 물질을 투과할 때에 그 금속재료의 내

   부결함 EH는 불균일 등에 의하여 일어나는 투과량의 차이를 사진필름에 감광시켜

   결함을 찾아내는 방법을 말한다.

   1. X-선 검사법　：　X-선 투과시험은 내부결함의 검출에 적합한 비파괴시험방법이

     며, 선체나 파이프 라인(pipe line), 그 밖에 구조물의 용접부 또는 구조품 등에

     사용된다.

   2. r선 검사법 : 라듐(Ra)또는 방사성 동위원소 Co, Ir, Cs(세슘), Th 등에서 방사

     하는 r선에 의하여 투과시험하는 방법

 

(4) 타진법

 

   두드려서 소리의 청탁으로 검사(음파속도 : 철강 5700m/sec, Al 6150m/sec)

 

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