KR101106256B1 - 크리프 및 응력파단 시험기의 시편 홀더 세트 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 크리프 및 응력파단 시험기의 시편 홀더 세트에 관한 것으로, 특히 고온 가열로와 하중인가 장치를 이용하여 고온에서 금속이 장기간 지속적인 하중을 받을 경우에 변형특성과 파단시험을 측정하는 크리프 등의 시험기에 사용될 시편 홀더 세트에 관한 것이다.
본 발명은 봉형상의 시편을 고정하는 너트 형태의 시편 홀더에서 장기 크리프(creep) 시험시 시편의 볼트 나사산 부분에 크리프변형이 발생하거나 고온산화가 발생하여 시편과 홀더 나사산이 고착된 경우에 이를 쉽게 분리할 수 있도록 창안되었다.
그러나 통상적인 크리프 시험에 이용되는 내열강 시편은 크리프 강도나 내산화성이 낮아 장기시험이 끝난 후 홀더와 결합되는 볼트 나사산 부분이 변형되거나 산화되어져, 쉽게 분리되지 않아 시편 조립시 나사산 부분에 몰리브덴 분말을 주성분으로 하는 윤활제를 도포하고서 시험 후에 시편을 쉽게 분리할 수 있도록 한다.
본 발명은 시편 볼트 나사와 홀더 너트 사이에 내열 초합금 재질의 분할 구조로 된 너트 형태의 어댑터를 이들 사이에 배치시켜 시험 완료되고 시편 분리시 중간너트와 고착된 시편을 간편하게 분리하고 여기서 다시 분할구조의 중간 너트를 분리하는 방법으로 시험 활동에 편의성을 증대시킨다.

Description

크리프 및 응력파단 시험기의 시편 홀더 세트 {SPECIMEN HOLDER SET FOR CREEP AND STRESS-RUPTURE TESTER}
본 발명은 고착시편 분리를 위한 분할너트형태의 어댑터를 구비한 크리프 및 응력파단 시험기의 시편 홀더 세트에 관한 것으로, 특히 무게추 등의 부하수단을 매개로 고온상태 하에서 시편의 소성변형을 시험하는 크리프 및 응력파단 시험기의 시편 홀더 세트에 관한 것이다.
종래에 사용되었던 고온 풀 로드(hot pull rod)와 시편 홀더는 고온 산화조건에 장시간 노출되는 시험환경을 감안하여 니켈이나 코발트를 주성분으로 한 내열 및/또는 내산화성 초합금(superalloy)으로 만들어진다. 700℃ 이상의 고온에서도 이들 부품들이 산화되거나 변형되는 현상이 일어나지 않아 거의 반영구적으로 사용될 수 있다.
그런데 산업계의 시험수효가 많은 2.25% Cr급 내열강, 9% Cr급 내열강, 12% Cr급 내열강 등의 경우 산화층이 안정적으로 유지되는 내산화 한계온도가 650℃를 넘지 않는 경우가 많다.
따라서, 고온시험에서 홀더 너트에 삽입된 시편의 볼트 나사산 부분이 산화 되면서 체적이 팽창하거나 나사산 자체가 변형되어 홀더와 시편이 고착되는 경우가 종종 발생하게 되는데 이러한 경우에 대비하여 시편 장착시에는 나사산 부분에 내열특성이 좋은 몰리브덴 분말의 고체 윤활제를 도포하고 있다.
하지만 이러한 조치에도 불구하고, 실제 시험 후에는 시편이 홀더에 고착되어 이를 분리하는 데에 상당한 인력이 소요되고 있으며 홀더를 재사용할 수 없는 경우도 발생한다.
따라서, 본 발명은 전술된 문제점을 해결하기 위해서 창출된 것이다.
본 발명의 목적은 종래의 시료 홀더 사이에 내열특성이 좋은 초합금으로 된 분할 구조의 어댑터를 추가하여 시편 분해시 시편에 고착된 내부 분할 어댑터를 같이 분리하고 시편 나사산 부분에 부착된 분할 어댑터를 털어냄으로써 시료를 홀더에서 쉽게 분리할 수 있다.
이상 본 발명의 설명에 의하면, 본 발명은 어댑터를 수단으로 하여 시료를 홀더에서 쉽게 분리할 수 있도록 제공된다.
이로 인해서, 본 발명은 시편 홀더에서 시험된 시편을 분리하는 데에 상당한 인력과 시간을 소비하지 않아도 될 뿐만 아니라 사용된 홀더를 재사용할 수 있다.
이제, 본 발명은 첨부도면을 참조로 하여 더욱 상세하게 설명될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 시편 홀더 세트의 분해사시도이고, 도 2는 본 발명의 조립된 시편 홀더 세트에 시편이 장착된 상태를 도시한 도면이다.
도 1을 참조로, 본 발명의 시편 홀더 세트는 시편 볼트 나사(10)와 홀더 너트(20) 및 어댑터(40)로 이루어진다.
본 발명의 시편 홀더 세트는 크리프 및/또는 응력파단 시험기에서 시편을 가열하는 가열챔버 내에 위치되되, 이 가열챔버(미도시)에서 시편을 위치고정하고 그 내부를 승온시켜 시편의 상태를 시험하는 데에 사용된다.
당해 분야의 숙련자들에게 이미 널리 알려져 있듯이, 크리프 시험기에 대한 전반적인 구조적 설명은 본 명세서에서는 배제하도록 한다.
시편 홀더 세트는 가열챔버 내에 서로 마주보는 2개의 너트부(20) 사이에 시편을 고정한다. 이 너트부(20)는 이미 널리 알려져 있듯이 그 내부에 암나사산을 형성하며, 도 1 및 도 2에서는 본 발명의 이해를 명료하게 하도록 시편 볼트 나사(10)의 하단부에 위치될 너트를 도해하지 않았다.
시편 볼트 나사(10)는 시험될 시편으로 제작되되 바람직하기로는 봉형상으로 길게 뻗어 있고 양 단부에 숫나사산을 형성한 볼트형상으로 되어 있어, 암나사산부를 형성한 부재와의 결속을 용이하게 한다.
시편 볼트 나사(10)의 숫나사산을 형성한 일 단부와 너트부(20) 사이에 어댑터(40)가 배치된다.
도시된 바와 같이, 어댑터(40)는 그 외주면 둘레에 숫나사산을 형성한 반면에 그 내주면 둘레로 암나사산을 형성토록 한다.
어댑터(40)의 숫나사산은 너트부(20)와의 결속을 체결하도록 돕는 한편, 어댑터(40)의 암나사산은 시편 볼트 나사(10)의 양 단부에 형성된 숫나사산을 수용할 수 있게 한다. 이러한 구조로 되어 있는 어댑터(40)는 시편 볼트 나사(10)와 너트부(20) 사이에 위치되어 이들 구성부재를 가열챔버 내에서 확실하게 고정할 수 있 다.
시험 후에, 고온상태에 노출된 시편 볼트 나사(10)가 어댑터(40)를 매개로 하여 너트부(20)에 직접 고착되지 않아 너트부(20)의 손상을 최대한 방지하여 다음의 시험 공정에 너트부(20)를 재사용할 수 있게 한다.
바람직하기로, 어댑터(40)는 니켈 혹은 코발트계 합금 소재로 제작하여 내열특성을 향상시킨다. 덧붙여서, 어댑터(40)는 내산화 코팅처리되는 것이 바람직하다.
어댑터(40)는 한쪽 단부 외주면 상에 플랜지를 형성하여, 스패너 등의 공구를 수단으로 하여 다른 구성부재, 예컨대 시편 볼트 나사 혹은 너트부와 나사체결및 해체를 돕는다.
이와 더불어서, 어댑터(40)는 종방향으로 분할가능하도록 설계된다
또한, 본 발명은 전술된 상세한 설명과 첨부도면에 국한되지 않고 다음의 청구범위의 범주와 범위 내에서 변경가능함을 미리 밝혀둔다.
도 1은 본 발명에 따른 시편 홀더 세트의 분해사시도이다.
도 2는 본 발명의 조립된 시편 홀더 세트에 시편이 장착된 상태를 도시한 도면이다.

Claims (5)

  1. 무게추 등의 부하수단을 매개로 고온상태 하에서 시편의 소성변형을 시험하는 크리프 및 응력파단 시험기에서 가열챔버 내에 위치될 시편을 고정하는 시편 홀더 세트에 있어서,
    양 단부에 숫나사산을 구비한 봉형상의 시편으로 만들어진 시편 볼트 나사(10)와;
    상기 시편 볼트 나사(10)의 양 단부를 지지고정하는 홀더 너트부(20); 및
    상기 시편 볼트 나사(10)와 너트부(20) 사이에 위치되되, 그 외주면 둘레에 숫나사산을 형성하고 그 내주면 둘레에는 암나사산을 형성한 어댑터(40);로 이루어지고,
    추가로 상기 어댑터(40)는 단부 외주면 상에 플랜지를 구비하는 것을 특징으로 하는 크리프 및 응력파단 시험기의 시편 홀더 세트.
  2. 제1항에 있어서, 상기 어댑터(40)는 내열성 재료로 만들어지는 것을 특징으로 하는 시편 홀더 세트.
  3. 제1항에 있어서, 상기 어댑터(40)는 내산화 코팅처리되는 것을 특징으로 하는 시편 홀더 세트.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 어댑터(40)는 종방향 분할구조로 되어 있는 것을 특징으로 하는 시편 홀더 세트.
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