ASTM E23 노치 바 충격 시험, 샤르피 및 아이조드

ASTM E23 규격은 샤르피 및 아이조드 시험법에 따른 노치 바 충격 시험을 설명합니다. 시험을 위해 노치 금속 시편을 펜듈럼 해머를 이용하여 반으로 쪼갭니다. ASTM E23 규격은 상온은 물론 고온 및 저온 온도 조건에서의 시편, 시험 수행, 결과 보고서, 시험기(즉, 펜듈럼 충격 시험기) 요구사항을 설명합니다.

노치 바 금속 시편의 샤르피 펜듈럼 충격 시험에 대한 자세한 설명은 ISO 148-1 표준에서 확인할 수 있습니다.

목적 샤르피 시험법 아이조드 시험법 시편 치수 샤르피 시편 치수 아이조드 온도 조건에 따른 노치 충격 시험 자동화 시험 시스템

ASTM E23에 따른 노치 바 충격 시험의 목적

ASTM E23에 따른 노치 바 충격 시험의 목적은 금속의 충격 에너지와 충격 강도를 측정하는 것입니다. 이 시험법을 이용하면 금속이 강한지 약한지를 시험할 수 있습니다. 노치 바 충격 시험에서는 금속 시편에 큰 하중으로 일회성 힘이 가해져, 다축 응력이 발생합니다. 시험은 고온이나 저온에서 수행됩니다. 시험의 목적은 취성 파괴의 가능성을 정확하게 예측하는 것입니다.

금속 샤르피 충격 시험

샤르피 충격 시험에서는 금속 시편을 펜듈럼 충격 시험기의 지지대 중앙에 놓습니다. 노치가 펜듈럼 해머를 빗겨나간 상태에서 해머가 시편을 때리는 지점을 정확하게 가로질러 배치됩니다. 이 충격 시험은 흡수되는 충격 에너지를 측정하는 데 사용됩니다.

금속 아이조드 충격 시험

아이조드 충격 시험에서는 펜듈럼 충격 시험기에 금속 시편을 세로로 고정합니다. 노치를 그립 높이에 해머 쪽으로 놓습니다. 펜듈럼 해머는 시편의 고정되지 않은 끝부분을 부숩니다. 표준에서는 아이조드 충격 시험을 주변 온도에서만 수행하도록 권장합니다. 그립 고정장치가 펜듈럼 충격 시험기의 일부인 경우가 많아서 템퍼링하지 못할 수 있기 때문입니다.

어떤 시험법을 사용할 것인지(샤르피 또는 아이조드)는 일반적으로 제품 표준에 따라 또는 고객에 의해 결정됩니다.

금속 샤르피 시험을 위한 시편 치수

ASTM E23 표준은 샤르피 시험에서 가장 일반적으로 사용되는 표준 시편의 치수를 지정합니다.

ASTM E23에 따른 v-노치가 있는 시편(샤르피)의 치수

길이: 55 mm
너비: 10mm, 노치의 바 너비: 8 mm
두께: 10 mm
v-노치는 시편 중앙에 위치하고, 개방 각은 45°입니다.

ASTM E23에 따른 u-노치가 있는 시편(샤르피)의 치수

길이: 55 mm
너비: 10mm, 노치의 바 너비: 5 mm
두께: 10 mm
u-노치는 시편 중앙에 위치하고, 반경은 1mm입니다.

ASTM E23에 따른 키홀 노치가 있는 시편(샤르피)의 치수

키홀 시편은 덜 일반적이고, u-노치가 있는 시편과 유사합니다. 차이는 1.6mm 이하인 노치의 너비에 있습니다.

길이: 55 mm
너비: 10mm, 노치의 바 너비: 5 mm
두께: 10 mm
키홀 노치는 시편 중앙에 위치하고, 반경은 1mm입니다.

ASTM E23: 노치 바 충격 시험, 키홀-노치가 있는 시편 (샤르피)

금속 아이조드 시험을 위한 시편 치수

ASTM E23 표준은 아이조드 시험에서 가장 일반적으로 사용되는 표준 시편의 치수를 지정합니다.

ASTM E23에 따른 v-노치가 있는 시편(아이조드)

길이: 75 mm
시편 헤드까지의 길이: 28 mm
너비: 10mm, 노치의 바 너비: 8 mm
두께: 10 mm
v-노치는 시편 중앙 외부(시편 헤드로부터 28mm)에 위치하고, 개방 각은 45°입니다.

ASTM E23: 노치 바 충격 시험, V 노치가 있는 시편 (아이조드)

시편 관련 참조

ASTM E23은 이 시편 형상들이 주조 재료에 적합하지 않을 수도 있음을 시사합니다.

분말야금으로 제조하는 구조 재료에는 노치가 없는 시편을 샤르피와 아이조드 시험법 모두에 사용할 수 있습니다.

표준 충격 시험 시편을 제조할 수 없는 경우 소형 시편(sub-size specimen)이라고도 하는 더 작은 시편을 규범성 부록의 표준 시편으로 취급합니다. 그러나, 고정된 증분에서 이러한 시편의 너비, 노치에서의 바 너비, 높이는 다양합니다. 시험 보고서에는 사용된 치수가 언급되어 있어야 합니다.

온도 조건에서의 노치 바 충격 시험

노치 바 충격 시험은 흔히 고온이나 저온에서 수행됩니다. 이 시험 온도는 해당 온도 범위 내에서 재료 거동의 특성을 규정할 수 있도록 선택됩니다. 온도 변화에 따라 재료 속성이 변경되면 재료 시험기에 흥미로운 정보를 제공할 수도 있습니다.

고온 또는 저온 시험 온도에서 노치 바 충격 시험을 수행하면, 템퍼링 매체에서 시편을 제거한 후 시편에 해머가 충격을 가하기까지 5초를 경과하면 안 됩니다.

더불어 펜듈럼 충격 시험기로 옮기는 동안 시편의 온도가 크게 바뀌면 안 됩니다. 표준에서는 온도가 조절되고 스스로 중앙을 잡아주는 집게를 사용할 것을 권장합니다. 대형 시편 배치라면 시편의 온도 조절, 운송, 배치, 자동 시험을 위해 자동화 시험장치를 사용하는 것이 좋습니다.

자동화 샤르피 충격 시험

샤르피 충격 시험도 자동화할 수 있습니다. 자동화된 솔루션은 손의 온도나 습도, 시편을 중심에서 벗어나거나 기울어지게 삽입하는 실수 등 작업자의 영향을 제거하는 이점을 제공하여, 시험 결과의 재현성을 높여줍니다. 또한 지지대를 이용한 시편 자동 정렬과 시험장치를 통한 시험 시작을 통해 신뢰할 수 있고 재현 가능한 결과를 보장합니다.

로봇 시험 시스템 roboTest I은 ISO 148-1 또는 ASTM E23에 따른 샤르피 충격 시험을 수행할 때 사용자를 지원합니다. 이 장치를 사용하면 금속 노치 시편을 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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