KR20240030240A - 미소경도 측정장치 및 측정방법 - Google Patents

Abstract

미소경도 측정장치 및 측정방법을 제공한다. 미소경도 측정방법은 미소경도 측정방법으로서, 측정장치의 하부파츠가 제1고정파츠를 통해 기저부에 고정되는 단계; 상기 측정장치의 상기 하부파츠에 시험편 결합파츠가 위치되는 단계; 상기 하부파츠에서 상부를 향하도록 구비되는 상부파츠에 압입파츠가 장착되는 단계; 및 상기 측정장치의 상방에 위치된 최상단압입파츠가 상기 측정장치의 상기 시험편 결합파츠를 압입하는 단계를 포함하되, 상기 시험편 결합파츠는, 상기 미소경도 측정용 시험편과, 상기 시험편이 거치되는 패널형 거치부와, 상기 거치부의 하부로 구비되며 상기 하부파츠에 장착되어 위치가변되는 위치가변부를 포함한다.

Description

미소경도 측정장치 및 측정방법{Microhardness measuring device and measuring method}

본 발명은 미소경도 측정장치 및 측정방법에 관한 것이다.

비커스 경도 시험은 시험편을 시험기에 고정하고 사각뿔 형상의 다이아몬드 압입자를 일정한 하중으로 시험편의 측정 면에 압입하여 생기는 영구 오목부의 크기를 측정하여 시험편의 경도를 측정한다. 아울러 수평을 유지한 시험편 표면에 압입자가 수직으로 압입을 하여 마름모 모양의 영구 오목부가 형성되어야 정확한 경도값을 측정할 수 있다. 이러한 비커스 경도 측정 시 시험편 자체를 측정기에 고정할 수 있으며 복잡한 형상의 시험편의 경우 수평을 유지하기 위해 마운팅 후 연마 등의 작업을 수행해야 한다. 하지만 시험편의 수평 유지는 측정자의 주관이 개입될 수 있고 마운팅을 한 시험편의 경우에도 연마 과정에서 경사가 발생하여 시험 오차가 발생할 수 있다.

한국공개특허 제10-2010-0134391호

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 비커스 경도 시험에 있어 수평을 유지한 시험편(예: 원전 활용 용도 시험편, 비원전용 활용 용도 시험편 등) 표면에 압입자가 수직으로 압입을 하여 마름모 모양의 영구 오목부가 형성되도록 하고 이를 통한 정확한 경도값이 측정되도록 하는 것이다.

또한 비커스 경도 측정 시 시험편 취급에 있어 측정자의 주관 개입이 배제되도록 하는 것이다.

또한 시험편의 사용을 위한 연마 과정에서 경사 발생과 이로 인한 시험 오차가 발생에 대응하여 시험편에 대한 미소경도 측정을 정확하게 수행하도록 하는 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 면(aspect)에 따른 미소경도 측정장치는 미소경도 측정장치로서, 제1고정파츠를 통해 기저부에 고정되는 하부파츠; 상기 하부파츠에서 상부를 향하도록 구비되는 상부파츠; 상기 측정장치의 상기 상부파츠에 장착되는 압입파츠; 상기 측정장치의 상기 하부파츠에 위치되는 시험편 결합파츠; 및 상기 측정장치의 상방에 위치되고 상기 측정장치의 상기 시험편 결합파츠를 압입하기 위한 최상단압입파츠를 포함하며, 상기 시험편 결합파츠는, 상기 미소경도 측정용 시험편과, 상기 시험편이 거치되는 패널형 거치부와, 상기 거치부의 하부로 구비되며 상기 하부파츠에 장착되어 위치가변되는 위치가변부를 포함한다.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 면에 따른 미소경도 측정방법은 미소경도 측정방법으로서, 측정장치의 하부파츠가 제1고정파츠를 통해 기저부에 고정되는 단계; 상기 측정장치의 상기 하부파츠에 시험편 결합파츠가 위치되는 단계; 상기 하부파츠에서 상부를 향하도록 구비되는 상부파츠에 압입파츠가 장착되는 단계; 및 상기 측정장치의 상방에 위치된 최상단압입파츠가 상기 측정장치의 상기 시험편 결합파츠를 압입하는 단계를 포함하되, 상기 시험편 결합파츠는, 상기 미소경도 측정용 시험편과, 상기 시험편이 거치되는 패널형 거치부와, 상기 거치부의 하부로 구비되며 상기 하부파츠에 장착되어 위치가변되는 위치가변부를 포함한다.

또한 상기 최상단압입파츠는 상기 시험편에 오목부를 형성이 가능하며, 상기 최상단압입파츠는 상기 시험편을 압입하는 단부가 다이아몬드 재질을 포함한다.

또한 상기 하부파츠는 상부면에 장착홈이 형성되며, 상기 위치가변부는 상기 장착홈에 수용되어 둘레방향 적어도 일부로 가변유동되고, 상기 가변유동에 따라 상기 시험편의 위치가 조정되도록 한다.

또한 상기 압입파츠는, 상기 위치가변부의 위치가 조정완료된 이후 상기 시험편에 접하도록 장착되거나, 상기 시험편에 선 접촉되면서 상기 시험편이 상기 위치가변부에 의해 위치가 조정되도록 장착된다.

또한 상기 상부파츠는 제1상부구조체와, 상기 제1상부구조체와 이웃하는 제2상부구조체를 포함하며, 상기 압입파츠는, 상기 제1상부구조체에 장착되고 상기 시험편의 일부에 안착되는 제1압입체과, 상기 제2상부구조체에 장착되고 상기 시험편의 다른 일부에 안착되는 제2압입체를 포함한다.

또한 상기 압입파츠는 제2고정파츠를 매개로 장착되며, 상기 제2고정파츠는, 상기 제1상부구조체에 체결되어 하부로 상기 제1압입체를 고정시키는 제2-1고정구와, 상기 제2상부구조체에 체결되어 하부로 상기 제2압입체를 고정시키는 제2-2고정구를 포함한다.

또한 상기 제2-1고정구와 상기 제2-2고정구는 상기 위치가변부에 대응하여 상기 시험편을 수평상태로 조정하기 위하여 정회전 또는 역회전 방식에 기반하여 각각 점진적으로 상기 제1압입체와 상기 제2압입체를 가압 고정시킨다.

또한 상기 시험편은 상부면이 대각방향으로 고저차(高低差)를 가지도록 형성되며, 상기 압입파츠는 상기 고저차를 가지는 상기 상부면 적어도 일부가 수평방향을 이루도록 장착된다.

또한 상기 압입파츠의 상기 위치가변부는 상기 장착홈에서 삽입되어 둘레방향 적어 일부로 회전유동 혹은 기울임 유동되어, 상기 고저차를 가지는 상기 시험편의 상기 상부면 적어도 일부가 수평방향을 이루도록 한다.

또한 상기 하부파츠에는 수평유지를 확인하기 위한 수평유지확인수단이 다수로 구비된다.

상기와 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상이 있다.

본 발명에 따르면 비커스 경도 시험에 있어 수평을 유지한 시험편(예: 원전 활용 용도 시험편, 비원전용 활용 용도 시험편 등) 표면에 압입자가 수직으로 압입을 하여 마름모 모양의 영구 오목부가 형성되도록 하고 이를 통한 정확한 경도값을 측정할 수 있다.

또한 비커스 경도 측정 시 시험편 취급에 있어 측정자의 주관 개입을 배제하고 정확한 경도값을 측정할 수 있다.

또한 시험편의 사용을 위한 연마 과정에서 경사 발생과 이로 인한 시험 오차가 발생에 대응하여 시험편에 대한 미소경도 측정을 정확하게 수행할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 미소경도 측정장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 도 1에 따른 구성을 세부적으로 도시한 블록도이다.
도 3은 도 2에 따른 구성을 도시한 도면이다.
도 4 내지 도 8은 도 3에 따른 구성을 도시한 도면들이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 미소경도 측정방법을 순차적을 도시한 흐름도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

도 1을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 미소경도 측정장치(100)는 제1고정파츠(110), 하부파츠(120), 상부파츠(130), 압입파츠(140), 시험편 결합파츠(150), 최상단 압입파츠(160) 및 제2고정파츠(170)를 포함한다.

도 2를 참조하면 상기 제1고정파츠(110)는 제1-1고정구(111), 및 제1-2고정구(112)를 포함한다. 상기 상부파츠(130)는 제1상부구조체(131) 및 제2상부구조체(132)를 포함한다.

아울러 상기 압입파츠(140)는 제1압입체(141) 및 제2압입체(142)를 포함한다. 상기 시험편 결합파츠(150)는 시험편(151), 거치부(152) 및 위치가변부(153)를 포함한다. 상기 제2고정파츠(170)는 제2-1고정구(171) 및 제2-2고정구(170)를 포함한다.

도 3을 참조하면 상기 미소경도 측정장치(100)의 상기 하부파츠(120)는 제1고정파츠(110)를 통해 기저부(B)에 고정된다. 상기 미소경도 측정장치(100)의 상기 상부파츠(130)는 상기 하부파츠(120)에서 상부를 향하도록 구비된다. (도 4 내지 도 5 참조)

상기 미소경도 측정장치(100)의 상기 압입파츠(140)는 상기 측정장치(100)의 상기 상부파츠(130)에 장착되 고정된다. 상기 미소경도 측정장치(100)의 상기 시험편 결합파츠(150)는 상기 측정장치(100)의 상기 하부파츠(120)에 위치된다. (도 6 참조)

아울러 상기 미소경도 측정장치(100)의 상기 최상단 압입파츠(160)는 상기 측정장치(100)의 상방에 위치된다. 상기 최상단 압입파츠(160)는 상기 측정장치(100)의 상기 시험편 결합파츠(150)를 압입하기 위한 것이다. (도 7 참조)

상기 시험편 결합파츠(150)의 상기 시험편(151)은 상기 미소경도 측정을 위한 것이다. 상기 시험편 결합파츠(150)의 상기 거치부(152)는 상기 시험편(151)이 거치되며 패널형 등으로 구비된다.

여기서 상기 시험편 결합파츠(150)의 상기 위치가변부(153)는 상기 거치부(152)의 하부로 구비되며 상기 하부파츠(120)에 장착되어 위치가변이 가능하다. 상기 최상단압입파츠(160)는 압입을 통해 상기 시험편(151)에 오목부를 형성이 가능하다. 상기 최상단압입파츠(160)는 상기 시험편(151)을 압입하는 단부가 다이아몬드 재질을 포함한다.

상기 하부파츠(120)는 상부면에 장착홈(T)이 형성된다. 상기 위치가변부(153)는 상기 장착홈(T)에 수용되어 둘레방향 적어도 일부로 가변유동된다. 상기 위치가변부(153)는 상기 가변유동에 따라 상기 시험편(151)의 위치가 조정되도록 한다.

아울러 상기 압입파츠(140)는 상기 위치가변부(153)의 위치가 조정완료된 이후 상기 시험편(151)에 접하도록 장착된다. 아울러 상기 압입파츠(140)는 상기 시험편(151)에 선 접촉되면서 상기 시험편(151)이 상기 위치가변부(153)에 의해 위치가 조정되도록 장착되는 것도 가능하다.

상기 압입파츠(140)의 상기 제1압입체(141)는 상기 제1상부구조체(131)에 장착되고 상기 시험편(151)의 일부에 안착된다. 상기 압입파츠(140)의 상기 제2압입체(142)는 상기 제2상부구조체(132)에 장착되고 상기 시험편(151)의 다른 일부에 안착된다.

상기 압입파츠(140)는 제2고정파츠(170)를 매개로 장착된다. 상기 제2고정파츠(170)의 상기 제2-1고정구(171)는 상기 제1상부구조체(131)에 체결되어 하부로 상기 제1압입체(141)를 고정시킨다. 상기 제2고정파츠(170)의 상기 제2-2고정구(172)는 상기 제2상부구조체(132)에 체결되어 하부로 상기 제2압입체(142)를 고정시킨다.

아울러 상기 제2고정파츠(170)의 상기 제2-1고정구(171)와 상기 제2-2고정구(172)는 상기 위치가변부(153)에 대응하여 상기 시험편(151)을 수평상태로 조정한다.

상기 제2-1고정구(171)와 상기 제2-2고정구(172)는 이러한 조정을 위해서 하기 위해 정회전 또는 역회전 방식에 기반하여 각각 점진적으로 상기 제1압입체(141)와 상기 제2압입체(142)를 가압 고정시킨다.

상기 시험편 결합파츠(150)의 상기 시험편(151)은 상부면이 대각방향으로 고저차(高低差)를 가지도록 구비될 수 있다. 상기 압입파츠(140)는 상기 고저차를 가지는 상기 상부면 적어도 일부가 수평방향을 이루도록 장착된다. (도 3 및 도 8 참조)

아울러 상기 위치가변부(153)는 상기 장착홈(T)에서 삽입되어 둘레방향 적어도 일부로 회전유동 혹은 기울임 유동되어, 상기 고저차를 가지는 상기 시험편(151)의 상기 상부면 적어도 일부가 수평방향을 이루도록 한다. (도 3 및 도 8 참조)

상기 미소경도 측정장치(100)의 상기 하부파츠(120)에는 수평유지를 확인하기 위한 수평유지확인수단(180)이 다수로 구비된다. 상기 수평유지확인수단(180)은 배치되는 위치와 방향이 상호간에 적어도 일부가 상이하거나 전체적으로 동일하게 구비된다.

도 9를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 미소경도 측정방법(S100)는 측정장치(100)의 하부파츠(120)가 제1고정파츠(110)를 통해 기저부(B)에 고정된다. 상기 측정장치(100)의 상기 하부파츠(120)에는 시험편 결합파츠(150)가 위치된다.

아울러 상기 하부파츠(120)에서 상부를 향하도록 구비되는 상부파츠(130)에 압입파츠(140)가 장착된다. 상기 측정장치(100)의 상방에 위치된 최상단압입파츠(160)가 상기 측정장치(100)의 상기 시험편 결합파츠(150)를 압입한다.

상기 시험편 결합파츠(150)의 시험편(151)은 상기 시험편 결합파츠(150)의 거치부(152)에 거치된다. 상기 시험편 결합파츠(150)의 위치가변부(153)는 상기 거치부의 하부로 구비되며 상기 하부파츠(120)에 장착되어 위치가변된다.

상기 최상단압입파츠(160)는 압입을 통해 상기 시험편(151)에 오목부를 형성이 가능하며, 상기 최상단압입파츠(160)는 상기 시험편(151)을 압입하는 단부가 다이아몬드 재질을 포함한다.

이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

110: 제1고정파츠
120: 하부파츠
130: 상부파츠
140: 압입파츠
150: 시험편 결합파츠
160: 최상단 압입파츠
170: 제1고정파츠
L: 가상의 수평기준선

Claims (10)

1. 미소경도 측정방법으로서,
   측정장치의 하부파츠가 제1고정파츠를 통해 기저부에 고정되는 단계;
   상기 측정장치의 상기 하부파츠에 시험편 결합파츠가 위치되는 단계;
   상기 하부파츠에서 상부를 향하도록 구비되는 상부파츠에 압입파츠가 장착되는 단계; 및
   상기 측정장치의 상방에 위치된 최상단압입파츠가 상기 측정장치의 상기 시험편 결합파츠를 압입하는 단계를 포함하되,
   상기 시험편 결합파츠는,
   상기 미소경도 측정용 시험편과,
   상기 시험편이 거치되는 패널형 거치부와,
   상기 거치부의 하부로 구비되며 상기 하부파츠에 장착되어 위치가변되는 위치가변부를 포함하는, 미소경도 측정방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 하부파츠는 상부면에 장착홈이 형성되며,
   상기 위치가변부는 상기 장착홈에 수용되어 둘레방향 적어도 일부로 가변유동되고, 상기 가변유동에 따라 상기 시험편의 위치가 조정되도록 하는, 미소경도 측정방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 압입파츠는,
   상기 위치가변부의 위치가 조정완료된 이후 상기 시험편에 접하도록 장착되거나,
   상기 시험편에 선 접촉되면서 상기 시험편이 상기 위치가변부에 의해 위치가 조정되도록 장착되는, 미소경도 측정방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 상부파츠는 제1상부구조체와, 상기 제1상부구조체와 이웃하는 제2상부구조체를 포함하며,
   상기 압입파츠는,
   상기 제1상부구조체에 장착되고 상기 시험편의 일부에 안착되는 제1압입체과,
   상기 제2상부구조체에 장착되고 상기 시험편의 다른 일부에 안착되는 제2압입체를 포함하는, 미소경도 측정방법.
5. 제4항에 있어서,
   상기 압입파츠는 제2고정파츠를 매개로 장착되며,
   상기 제2고정파츠는,
   상기 제1상부구조체에 체결되어 하부로 상기 제1압입체를 고정시키는 제2-1고정구와,
   상기 제2상부구조체에 체결되어 하부로 상기 제2압입체를 고정시키는 제2-2고정구를 포함하는, 미소경도 측정방법.
6. 제5항에 있어서,
   상기 제2-1고정구와 상기 제2-2고정구는 상기 위치가변부에 대응하여 상기 시험편을 수평상태로 조정하기 위하여 정회전 또는 역회전 방식에 기반하여 각각 점진적으로 상기 제1압입체와 상기 제2압입체를 가압 고정시키는, 미소경도 측정방법.
7. 제2항에 있어서,
   상기 시험편은 상부면이 대각방향으로 고저차(高低差)를 가지도록 형성되며,
   상기 압입파츠는 상기 고저차를 가지는 상기 상부면 적어도 일부가 수평방향을 이루도록 장착되는, 미소경도 측정방법.
8. 제7항에 있어서,
   상기 압입파츠의 상기 위치가변부는 상기 장착홈에서 삽입되어 둘레방향 적어도 일부로 회전유동 혹은 기울임 유동되어,
   상기 고저차를 가지는 상기 시험편의 상기 상부면 적어도 일부가 수평방향을 이루도록 하는, 미소경도 측정방법.
9. 제1항에 있어서,
   상기 하부파츠에는 수평유지를 확인하기 위한 수평유지확인수단이 다수로 구비되는, 미소경도 측정방법.
10. 미소경도 측정장치로서,
    제1고정파츠를 통해 기저부에 고정되는 하부파츠;
    상기 하부파츠에서 상부를 향하도록 구비되는 상부파츠;
    상기 측정장치의 상기 상부파츠에 장착되는 압입파츠;
    상기 측정장치의 상기 하부파츠에 위치되는 시험편 결합파츠; 및
    상기 측정장치의 상방에 위치되고 상기 측정장치의 상기 시험편 결합파츠를 압입하기 위한 최상단압입파츠를 포함하며,
    상기 시험편 결합파츠는,
    상기 미소경도 측정용 시험편과,
    상기 시험편이 거치되는 패널형 거치부와,
    상기 거치부의 하부로 구비되며 상기 하부파츠에 장착되어 위치가변되는 위치가변부를 포함하는, 미소경도 측정장치.