주물사 시험 방법

주물사 시험 방법

 

 

1. 개요

 

주물사의 성질은 주형 제작 후 주조 시에 제품의 성격에 많은 영향을 미치므로 그 성질을 규제할 필요가 있고 규제를 위해 여러 가지 시험에의한 측정을 해야 한다. 주물사의 시험에는 강도, 경도, 통기도, 점토분, 입도, 내화도 및 성형성을 시험하는 방법이 있다.

 

 

2. 주물사의 시험

 

  1) 강도 시험

 

     ① 인장, 압축, 전단 강도 시험이 있으나 주로 압축 강도를 시험한다.

     ② 압축시험

        ⓐ 시험편 다짐 장치에서 길이 150 mm 원통 용기에 주물사를 채우고 6.5Kg ± 1Kg 의  추를 50±0.5mm 높이에서
            3회 낙하시켜 시편이 50±1mm가 되도록 한다.

        ⓑ 표준 높이가 되지 않을 때 는 시편을 버리고 새모래를 넣어 반복한다.

        ⓒ 압축 강도 시험에서 생형의 경우 30g/㎠/sec 속도로 압축하여 파괴되었을 때 수치로측정 하면
             건조형의 경우 150g/㎠/sec, 자경성의 경우 1Kg/㎠/sec 로 측정한다.

 

  2) 경도 시험

 

     ① 주물사에 사용되는 경도계는 경도계 압자가 주형 표면에 침입하는 깊이로서 경도를 표시 한다.

     ② AFS 표준형 경도계는 지름 0.2“ 강구 압자를 237g 의 하중으로 0.1” 변위를 표시하는  스프링으로 지시하고 있다

     ③ 0.1“ 반구상의 오목도를 0-100 눈금으로 표시

     ④ AFS 표준형 경도계는 생형 주물사 검사에 주로 사용

     ⑤ 건조형은 긁는 방법과 도려내는 방법 2가지가 있으나 정확성이 부족 하여 사용 빈도가  적다

 

  3) 통기도

 

     ① 점토를 점결재로 사용한 생형 및 건조형을 주로 측정 한다.

     ② 게이지 압이 정지 상태에서 수주 10 cm 를 유지하고 그 압력 하에 공기를 300cc/sec  속도로 배기하고,    
         전배기량이 2000cc 배기 할 수 있어야한다.

     ③ 통기도 측정은 1회에 2000cc 공기가 통과 하는데 필요한 시간과 압력을 측정 다음 식으로  통기도를 계산한다.

         K = (V x h ) / (P x A xt)

          : 통기도 : 시료를 통과 하는 유출 공기량(㎤, cc)

          : 시료의 높이 (cm) : 공기의 압력 (수주높이: (cm)

          : 시료의 단면적(㎠) : 통과시간 (min)

 

  4) 점토분

 

     ① 시료를 건조한다.( 105±5℃ 로 정량이 될 때 까지 충분히)

     ② 점토를 분산 시킨다 ( 건조된 시료 50g을 20-25℃ 증류수 475ml에 3% 가성소다(NaOH)  용액 25ml 를
         혼합 시켜 2000ml용기에 넣고 교반기 에서 10분간 교반한다.)

     ③ 점토분을 분리한다.( 분산된 모래를 비이커 속에 약 15cm 깊이로 주입하고 이것을 잘 교반한 후 10분후에
         사이폰으로 2.5cm 높이 까지 윗물을 유출 시킨 다음 20-25℃ 의 증류수를 15cm로 붓는다.)

     ④ 윗물을 방출 시킨다.( 같은 방법으로 3-5회반복)

     ⑤ 잔류한 모래 입자를 충분히 건조후(105±0.5℃로) 중량을 측정한다.

         점토분 (%) ={ (시료(g) - 잔류모래중량(g) ) / 시료(g) } x 100

 

  5) 입도

 

     ① 점토분을 분리한 건조 시료 전부를 사용하며

     ② 표준 체눈 크기 순서로 포개어 맞춘 선별 장치로 15분간 채질을 한 후 각 입도의 중량 백분율은 각 체위나
         남아있는 중량을 측정 산출한다.

     ③ 입도 (%) = {체면위에 남아 있는 모래 중량 (g)/시료량(g)} /100

     ④ 모래 입자의 크기를 구별 할 때는 체눈의 크기를 메시(mash)로 나타낸다.

 

  6) 내화도

 

     ① 표준 시험편을 100±5℃ 에서 2시간 정도 건조 시킨후 소결 시험기에 장착 소결 되는 정도를 알려는
         소결 내화도 측정이다.

     ② 가열 시간은 약 4분이며 누르는 힘은 170g정도 이다.

     ③ 제게르콘과 같은 형상의 시편을 만들어 노중에서 가열 하여 굴곡 연화 되는 정도를  제게르콘 표준 시편과
         비교 하여 측정하는 연화 내화도 방법이 있다.

 

  7) 성형성

 

     ① 조형의 용이성을 성형성이라고 한다

     ② 주물사의 유동성을 측정 하는 것이다

     ③ Dietert 방법 과 Kyle 의 방법

        ⓐ 시험편 : 주물사 표준 다짐 장치로 3회 다졌을 때 50.8mm 가 되게 한다.

        ⓑ Dietert 방법

            위 시험편을 4회째 다짐 높이와 5회째 다짐 높이의 차를 (x) 측정한 후

               F = {(50.8-x)/50,8}x100(%)ⓒ 계산 한다

        ⓒ Kyle 의 방법

            20Kg의 중추로 3회더 다진후 윗면과 아랫면의 경도를 측정하여 계산한다.