개요
금속 시편이란 재료 시험에서 사용하는 금속 재질의 표본을 뜻하는 말로
특정 금속의 기계적/물리적/화학적 특성을 측정하거나 평가하기 위해
특정 규격과 형상에 맞춰 준비한 금속 조각을 의미합니다.
정의
금속 재료의 성질(강도/경도/연성/인성/피로 수명/화학적 특성 등)을 실험,분석하기 위해
절단, 가공, 표면 처리 등을 거쳐 만든 시험용 금속 조각입니다.
시험 목적에 맞는 표준 규격이 존재하여 목적에 따라 모양과 치수가 다르게 제작되고
시험기에 장착이 가능한 형태로 제작됩니다.
종류
- 인장 시편
원형 또는 평판형의 시편으로 양쪽에 잡을 수 있는 그립부가 존재하며
항복강도, 인장강도, 연신율 등을 측정할때 사용되는 시편입니다.
2. 압축 시편
원기둥이나 각기둥 형태로 제작되며
압축 강도, 소성 변형 특성 등을 측정할때 사용되는 시편입니다.
3. 굽힘 시편
직사각형의 막대 모양 시편으로
금속의 굽힘 강도, 연성 평가 등을 위해 제작된 제품입니다.
4. 충격 시편
막대 모양에 중간에 작은 홈이 있는 형태로
금속의 충격 인성과 파괴 특성을 측정하는 목적으로 제작된 시편입니다.
5. 피로 시편
축대칭또는 평판형 로드셀로 반복 하중에 대한 내구성을 측정하기 위해
시편에 반복적으로 같은 하중을 가하는 방식으로 사용되는 시편입니다.
6. 판형 시편
금속의 조직이나 화학적 특성
부식 특성 등을 분석하고 관찰하기 위해 제작된 시편입니다.
표준 규격
금속 시편은 시험 목적에 따라 모양, 크기, 가공 상태가 모두 다르며 국제 표준 규격이 별도로 존재합니다.
| 시험 종류 | 주요 표준 | 시편 형상 및 치수 예시 | 비고 |
|---|---|---|---|
| 인장 시험 | ASTM E8/E8M, ISO 6892-1, KS B 0801 | 평판형: 전체 길이 약 200mm, 평행부 폭 12.5mm, 두께 3~12.5mm / 원형: 평행부 직경 12.5mm | 시험기 그립부와 평행부 구분, 게이지 길이 규정 |
| 압축 시험 | ASTM E9, ISO 6892-2 | 원기둥형: 직경 대비 길이 비율 약 2:1 | 좌굴 방지를 위해 길이 제한 |
| 굽힘 시험 | ASTM E290, ISO 7438, KS B 0804 | 평판 막대형: 두께 2~25mm, 길이 150mm | 3점 굽힘 또는 4점 굽힘 방식 |
| 충격 시험(샤르피) | ASTM E23, ISO 148-1, KS B 0812 | 노치 포함 길이 55mm, 폭 10mm, 두께 10mm / 노치 깊이 2mm | V-노치, U-노치 형상 규정 |
| 피로 시험 | ASTM E466, ISO 1099 | 축대칭(원형) 또는 평판형, 게이지 길이 비율 엄격 규정 | 고주기/저주기 시험별 차이 있음 |
| 경도 시험(표면) | ASTM E10(E18), ISO 6506~6508, KS B 0801 | 최소 두께 및 표면 평탄도 규정 | 브리넬·로크웰·비커스 방식별 다름 |
| 금속 조직 관찰 | ASTM E3, ISO 9042 | 직경 20 | 에칭 필요 |
| 화학 분석(스펙트럼) | ASTM E415, ISO 15350 | 표면이 평탄한 판형 시편 | 표면 산화층 제거 필수 |
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