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ISO 10275 및 ASTM E646에 따른 N-값 계산

경화지수 측정

ISO 10275에 따른 경화지수(n-값이라고도 함) 측정은 박판이나 스트립 같은 평평한 금속 시편을 통해 이루어집니다. n-값은 직접 변형률 측정을 이용한 인장 시험(예: EN 10002-1, ISO 6892, ASTM E8에 따름)에서 원시 데이터(하중 및 연장)를 통해 계산합니다.

ISO 10275에 따른 계산 평가 예시 시험 장비 다운로드

ISO 10275에 따른 n-값 계산

진 응력 kf = F/Strue(여기서 F는 현재의 하중, Strue는 진 단면적)인 유량 곡선(그림 "유량 곡선")의 시작점.

특히, Strue를 측정하려면 시험 시 시편 폭과 시편 두께 또는 시편 직경을 정확히 측정해야 합니다. 시험 중에는 정확도를 충분히 보장한 상태에서 연속으로 두께 측정을 하기가 불가능하므로 부피 일정 방법 (제1공식) (그림 “부피 일정의 원리”)을 사용하여 진 단면적 Strue를 계산합니다. 그러나 제1공식은 국소 네킹이 시작되는 시점까지만 사용할 수 있습니다(일반적으로 RT 시험은 Ag까지). 제1공식에서 도출한 제2공식을 사용하여 진 단면적을 계산합니다. 따라서 진 응력 kf는 제3공식(y축)에 따라 계산됩니다. 그 다음 제4공식 (x축)에서 도출한 진 변형 φ를 이용하여 유량 곡선 (그림 “유량 곡선”)을 얻습니다.

이중 로그 좌표계의 유량 곡선(그림 “유량 곡선[이중 로그 좌표계]") 기울기가 경화지수(n-값)에 해당합니다.

n-값 평가

평가 중에는 회귀 분석을 통해 응력값과 변형값을 진 응력 kf와 진 변형 φ로 변환하여(로그 변형이라고도 함) 이중 로그 좌표계에 표시합니다. 최소제곱법에 따라 계산된 곡선점들을 따라 회귀선을 그립니다. 그러면 이 곡선의 기울기에서 n-값을 알 수 있습니다. 이 곡선이 가파르게 상승할수록 재료에 변형이 생겼을 때 경화가 더 많이 됩니다. 일반적으로 n-값이 0.22보다 크면 장출성형성(stretch formability)이 충분하다는 뜻입니다.

다양한 재료의 n-값 예시

강철 n-값
딥 드로잉강 DC04 ~0.22
IF강 DC06 ~0.24
등방성강 H250G1 ~0.19
TRIP강 TRIP700 ~0.25
이상강 H300X ~0.15
스테인리스강 X5CrNi18-10 ~0.37
알루미늄 AlMg5Mn(연성) ~0.32
알루미늄 AlSi1,2Mg0,4 (T4) ~0.36
구리 Cu 0.3 - 0.4
청동 CuSn 0.3-0.6
황동 CuZn37 연성 ~0.44

videoXtens T-160 HP로 n-값 측정

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