ASTM 시험방법


 

 

 


 

굴곡강도 시험(ASTM D790)

 

시편

대개 1/8×1/2×5인치이나 더욱 얇은(1/16인치) 시트(Sheet)나 플레이크 (Plaque)로도 가능하다. 이때 길이와 넓이는 두께에 따라 달라진다. 또한 시편은 D618에서 설명한 방법으로 조절한다.

 

시험방법

아래 그림과 같이 시편을 2인치 떨어진 두 지지대위에 올려 놓는다.
정해진 속도로 시편의 중심에 힘을 가해, 파괴점에서의 힘을 기록하게 되는데 이 힘이 굴곡강도이다. 대부분의 열가소성 수지는 시편이 대단히 많이 변형된 후에도 파괴되지 않기 때문에 굴곡강도를 얻어낼 수 없다. 이와 같은 경우에는 5%변형도가 발생했을 때의 탄성율을 대신하여 사용한다.

 

중요성

어떤 재료를 구부릴 때에는 아래 그림과 같이 인장응력과 압축응력을 동시에 받는다. 따라서 이 시험은 품질 검사나 기준시험을 위해 유용하게 쓰인다.


탄성율은 가해진 응력(Stress)과 변형도(Strain)가 응력에 선비례하는 영역에서 가해진 응력이 만드는 변형도에 대한 비율이다. 탄성율은 근본적으로 경도(stiffness)의 척도이며, 어떤 부품을 탄성율이 측정되는 선형영역에 일치하도록 설계하려고 할 때 대단히 유용한 인자가 된다.

즉, 고무와 같은 탄성이 필요한 용도에 대해서는 파괴점에서의 신율이 대단히 높으며, 딱딱한 부품의 경우에는 반대로 신율이 대단히 낮다. 그러나, 신율을 적당하게 유지함으로서 급속한 충격을 흡수하도록 설계할 수도 있다. 따라서, 응력-변형곡선 이하으 면적은 충격강도를 측정하느 척도가 될 수 있다. 대개의 경우 인장가도가 대단히 높고 신율이 작은 재료는 실제로 사용시 깨어지기 쉽다. 이를 정리하면 아래와 같다.


수지의 성질 응력 변형도 곡선의 특성
탄성율 항복응력 인장강도 파괴점의 신율
유연하고 약함 낮음 낮음 낮음 보통
단단하고 깨지기 쉬움 높음 높음 높음 낮음
유연하고 강인함 낮음 낮음 낮음 높음
단단하고 강함 높음 높음 높음 보통
단단하고 강인함 높음 높음 높음 높음



이른 다시 그림으로 설명하면 다음과 같다.