개념 한 쪽
경도시험은 재료의 단단함을 평가하는 여러 표준 시험법을 의미한다. 대표적인 방법으로 브리넬, 비커스, 로크웰, 쇼어 등이 있으며 각 방법은 압입자 형상과 측정 원리가 서로 다르다. 시험법별 특징을 알고 목적에 맞는 방법을 선택하는 것이 중요하다.
이 개념을 문제로 확인하고 싶으면 이 개념 문제 10개 풀기 회원용
가입 없이 오늘의 10문제 바로 풀기 →
출제기준 단원 「경도시험」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 노치와 충격시험 식별 | 1 | 노치가 있는 시험편의 파단법을 통해 충격시험을 가려내는 능력을 묻는다 |
| 경도시험법 스케일 구분 | 1 | B·C 스케일 사용 여부로 로크웰을 식별하는 능력을 묻는다 |
| 허용응력으로 길이 계산 | 1 | 하중·두께·허용응력으로 용접부 최소 길이를 계산하는 능력을 묻는다 |
경도시험은 재료가 압입에 대해 보이는 저항성을 수치화하는 시험법으로 정의한다. 브리넬 경도시험은 강구를 압입하여 생긴 자국의 면적을 기준으로 HB로 표기한다. 비커스 경도시험은 꼭지각 136°의 다이아몬드 사각추를 사용하여 압입 자국의 대각선을 측정하고 HV로 환산한다. 로크웰 경도시험은 압입자와 하중의 조합에 따라 여러 스케일을 사용하는데 대표적으로 B스케일과 C스케일이 사용된다.
쇼어 경도시험은 낙하시킨 추의 반발 높이를 측정하는 방식으로 압입법과 원리가 다르다. 따라서 문제에서 '반발 높이'나 '튀어 오름' 같은 표현이 나오면 쇼어를 떠올려야 한다. 경도시험은 일반적으로 압입에 의한 변형량을 측정하는 시험으로 분류하되, 측정 원리와 표기 단위를 구분하여 기억해야 한다.
경도시험과 함께 용접부 품질을 평가할 때는 다른 기계적 시험과의 차이를 인지해야 한다. 충격시험은 노치를 만들어 해머로 충격하여 인성(흡수 에너지)을 측정하고, 굽힘시험은 연성을 평가하며, 인장시험은 인장강도를 측정한다. 경도시험은 이들 시험과 목적이 다르므로 시험 목적에 맞춰 올바른 시험법을 선택해야 한다.
용접부의 허용인장응력과 주어진 하중, 두께로부터 필요한 용접부의 최소 길이를 구하는 계산을 대표 예로 제시한다. 응력 σ는 하중 P를 단면적 A로 나눈 값이므로 σ = P ÷ A 공식을 사용한다. 용접부의 단면적 A는 두께 t와 길이 L의 곱이므로 A = t × L로 두고, 이를 대입하여 L = P ÷ (t × σ)로 정리한다.
예시 수치 P = 4,536 kgf, t = 6.4 mm, σ_allow = 14.06 kgf/mm²를 대입하면 L = 4,536 ÷ (6.4 × 14.06) ≈ 50.4 mm가 되어 최소 허용길이가 약 50.4 mm임을 구한다. 계산 과정은 응력의 정의와 단면적의 기하학적 관계를 결합하여 미지수를 풀어내는 전형적인 응용 방식이다.
용접부의 시험법에서 시험편에 V형 또는 U형 등의 노치(notch)를 만들고, 하중을 주어 파단시키는 시험방법은?
정답 ④ · 문항은 시험편에 V형 또는 U형 노치를 만들고 충격을 가해 파단시키는 시험법을 묻고 있다. 노치를 통한 충격파단으로 재료의 인성, 즉 충격 흡수 에너지를 평가하는 시험은 충격 시험(예: 샤르피, 아이조드 시험)이다.
노치를 만들어 충격 하중을 가해 파단시키는 시험은 충격 시험입니다.
두께가 6.4mm인 두 모재의 맞대기 이음에서 용접 이음부가 4536 kgf의 인장하중이 작용할 경우 필요한 용접부의 최소 허용길이(mm)는? (단, 용접부의 허용인장응력은 14.06Kg/mm²이다.)
정답 ① · 문제는 주어진 하중과 허용인장응력, 두께로부터 필요한 용접부 최소 길이를 구하는 계산이다. 식은 L = P / (t × σ)이며 P=4536 kgf, t=6.4 mm, σ=14.06 kgf/mm²를 대입하면 L = 4536 / (6.4 × 14.06) ≈ 50.4 mm가 된다.
용접부 단면적=두께×길이이므로, 허용응력=하중÷단면적 공식을 변형하여 최소 길이를 구한다.
B 스케일과 C 스케일 두 가지가 있는 경도시험법은?
정답 ② · 이 문제는 B 스케일과 C 스케일을 함께 사용하는 경도시험법을 묻는다. 로크웰 경도시험은 압입자의 종류와 시험 하중의 조합에 따라 다양한 눈금을 사용하며, 그중 B 스케일과 C 스케일이 가장 널리 쓰인다.
브리넬은 HB스케일, 비커스는 HV스케일, 로크웰은 B와 C 등 여러 스케일을 사용하는 경도 시험법이다.
용접산업기사 풀이 세트에서 이 개념의 문제 10개를 바로 풀어 보세요.