기계적 성질
튼튼하고 내구성 있는 금형을 제작하기 위해서는 금속 재료의 여러가지 기계적 성질을 고려해야 한다. 대상 금속이 지닌 장단점을 이해하고 나서 금형 설계에 착수해야 내구성 있는 금형을 만들고 결함을 제거할 수 있다. 금형은 장기간에 걸쳐 고온, 고압, 충격 환경에서 사용하는 도구이므로 목적에 맞는 재료 선정이 매우 중요하다. 금속 재료의 기계적 성질을 알기 위해 여러 형태의 재료 시험을 진행한다. 재료 시험은 정적 시험과 동적 시험으로 구분한다.
| 구분 | 시험 종류 | 설명 |
|---|---|---|
| 정적 시험 | 인장 시험 | 재료에 잡아당기는 인장력을 가해 기계적 성질을 조사하는 시험이다. 항복점, 내력, 인장강도, 신장, 수축, 비례한도, 탄성한도 등을 확인할 수 있다. 응력-변형도 곡선으로 나타낸다. 가장 대표적인 공업적 시험이다. |
| 압축 시험 | 재료를 세게 누르는 압축 하중에 의한 강도, 변형을 조사하는 시험이다. 파단에 이를 때까지 거의 소성 변형을 하지 않는 취성 재료에 주로 적용한다. | |
| 굽힘 시험 | 규정된 내측 반경으로 재료를 굽힐 때 구부러진 부분 표면에 생기는 결함을 조사하는 시험이다. 가압 굽힘법과 감기 굽힘법이 있다. | |
| 비틀림 시험 | 재료의 비틀림 강도를 조사하는 시험이다. | |
| 전단 시험 | 반대 방향으로 힘을 가해 재료가 끊어지는 전단 강도를 측정하는 시험이다. | |
| 경도 시험 | 재료의 딱딱한 정도를 측정하는 시험이다. 로크웰경도, 비커스경도, 브리넬경도, 쇼어경도, 모스경도가 있다. | |
| 동적 시험 | 크리프 시험 | 일정한 온도에서 일정한 하중을 가했을 때 시간 경과에 따라 발생하는 변형을 측정하는 시험이다. 내크리프성, 크리프 한도를 확인할 수 있다. |
| 피로 시험 | 재료에 반복 하중(인장, 압축, 굽힘, 비틀림, 충격)을 가하고 파괴될 때까지의 반복 횟수를 구하는 시험이다. 반복 횟수와 응력과의 관계를 S-N 곡선으로 작성한다. 반복해도 파괴되지 않는 최대 응력인 피로 한도를 알아내는 것이 시험의 목적이다. | |
| 충격 시험 | 1회의 충격으로 재료를 파괴했을 때 인성과 취성을 판정하기 위한 충격저항을 구하는 시험이다. |
인성 – 파괴에 저항하는 내성
취성 – 연성이 부족해서 쉽게 파괴되는 성질. 변형을 수반하지 않는 급격한 파괴