ASTM B593-96 Standard Test Method for Bending Fatigue Testing for Copper-Alloy Spring Materials R&B Inc. 본규격은 ASTM B593-96 에대한 R&B Inc. 의내부문건으로공식적인해석본임이아님을공지합니다. 일부회사가빈사의자료를마치자신들의자료처럼가공하여사용하는경우가있어아래와같이법적책임을밝혀둡니다. 본자료는 R&B Inc. 의지적재산권으로무단으로사용하는경우민 / 형사상의책임이따를수있습니다.
ASTM B593-96(Reapproved 2003) Standard Test Method for Bending Fatigue Testing for Copper-Alloy Spring Materials 1. 범위 1.1본규격은고정 Cantilever, 일정변위진폭조건에서구리합금 Flat sheet, Strip spring 재료의 reversed 또는 Repeated bending fatigue 특성을결정하기위한절차를기술한다. 이방법은두께가 0.005~0.062 (0.13~1.57mm) 범위의평평한시편, 10 5 ~ 10 8 사이클피로수명범위, 응력-변형률관계에서중요한변화가발생하지않는조건으로제한된다. NOTE1 - 이는재료의 Load-deflection 특성이측정정밀도내의사이클수에따라변하지않는즉현저한 Cycle 경화또는연화가없는경우에적용한다. 1.2 단위 - 인치 - 파운드단위로표시된값을표준으로간주하며괄호안에주어진값은 SI 단위에대한수학적표시로정보목적으로만제공되며표준으로간주되지않는다 ( 현재는반대로규정된것으로보임 ) 1.3본규격은안전문제를다루고있지않으며적절한안전에대한대책은사용자의책임이다. 2. Referenced Documents 2.1 ASTM Standards E 206 Definitions of Terms Relating to Fatigue Testing and the Statistical Analysis of Fatigue Data E 468 Practice for Presentation of Constant Amplitude Fatigue Test Results for Metallic Materials 3. 용어 3.1 본시험방법과관련된용어에대해서는 E 206 및 E 468 참조. 4. 시험방법요약 4.1 특정 Wrought copper alloy flat-sheet or strip-spring 재료의준비된시편을고정된 Cantilever 식 Constantdeflection type fatigue testing machine 에장착한다. 시편은 Cantilever 빔으로작용하는한쪽끝에고정하고, 완전파손시까지 Flexure 및 Reverse flexure Cycle 시험을한다. 파손 Cycle 수는피로수명의척도로기록. 5. 의의와사용 5.1 본규격에서설명하는굴곡피로시험은일정한변위조건하에서상대적으로많은 Cycle ( 일반적으로 10 5 ~ 10 8 범위 ) 의결과로유발되는균열및기계적열화에저항하는구리합금판스프링재료에대한정보를제공하며 5.2 이시험방법은구리합금스프링재료의피로강도에대한재료변화의영향을측정하고반복변형사이클조건에서사용하기위한재료선택에사용할데이터를제공하는연구개발용시험방법이다. 5.3 본시험결과는 Loading, Geometry of part, Frequency of straining, Environmental conditions 과같은설계요소가알려진경우에만설계에직접적용하기에적합하다. 본시험방법은데이터수집에시간과노력이소요되므로검사또는품질관리시험에적합하지않다. 6. 기기 6.1 시험기 - 피로시험기는 Fixed-cantilever, constant-deflection type 이다. 이기기 ( 그림 1) 에서시편은한쪽끝의 Clamp 에 Cantilever 빔으로유지되고 Taper 부분 ( 그림 2) 의정점의다른쪽끝에가해지는집중하중에의해 Deflection 된다. Cantilever 의자유단부의처짐이굽힘의한방향 ( 평균변위는 zero 가아님 ) 에서완전히반전 ( 평균변위가 0) 또는더크게되도록 Clamp 또는하중지지부분을조정할수있어야한다. 6.2 파단을측정할수있는적절한카운터및모니터링회로기필요하다. 7. 시편 7.1 시편은 Fixed-cantilever type 으로사용되는여러가지시편은그림 2 참조 7.2 시편준비시기계가공에주의를요하며부적절하게준비된시편은불만족스러운시험결과를초래한다. 7.2.1 시편은두께가 0.75 in. (19 mm) 인백업플레이트를포함하여 0.12-in. (3-mm) Thick brass sheet stock 의 Cross milling 이최적 7.2.1.1 Blank 에서시편가공시금속구조또는특성을변경되지않도록조심한다. 가공시발생하는모든절단은시편의가공경화를최소화하게수행한다. 7.2.1.2 절삭속도와이송속도선택은재료에따라주의를요하며마무리가공에는표면마무리품질을고려한다. 본자료는 R&B Inc. 의자료로무단복사및도용을금합니다. 2/6
NOTE 2 획일적인 Feeds, Speeds, Depth of cut 조건의결정은재료에따라달라지기때문에비실용적으로그러나절차차이가실험실간에시험결과의차이를가져올수있기때문에사용절차는시험결과보고에기록한다. 7.3 시편표면은원상태를사용한다. 가장자리는거칠거나부드러워서는안되며, 이는피로강도가현저히높아지는경향이있기때문이다. 그러나 Burr 는연마석으로제거. 7.4 석출경화또는응력제거와같이열처리된조건에서사용되는재료의시편은재료사용방법을반영하여취급하며시험결과보고에사용된절차를기록한다. 8. 응력계산 8.1 최대굽힘응력은 Simple beam equation 을사용하여계산한다 S = 6PL/bd 2 (1) S = desired bending stress, lb/in. 2, P = applied load at the connecting pin (apex of triangle), lb L = distance between the connecting pin and the point of stress, in. b = specimen width at length L from point of load application, in. d = specimen thickness, in. 9. 기기교정 9.1 시편의 Load-deflection 특성을결정하기위해그림 3 과같은 Loading fixture 를사용한다. 이 Loading fixture 에서하중을받는모멘트암의시편변형은주어진하중에대해 2 개의 Micrometer 로측정하며수직마이크로미터는테이퍼면에의해형성된정점의움직임을따르는 Loading pin, d 의처짐을측정하고수평마이크로미터 (e) 는동일한궤적에적용된모멘트암의단축을측정한다. 평균 Load-deflection curve 는보정된데이터로부터 Plot. 최소시편은 3 개이상의시편을사용. 9.1.1 Electrical resistance strain gages 를시편에부착하여실시간 Strain 측정이가능하나특히얇은재료의경우, 시편의게이지두께및가능한경화를보상하기위해적절한교정이필요하다. 9.1.2 동적조건에서기계변위를측정하며광학적방법으로가능하다. Tapered area 에장착 F foil-type electrical resistance strain gages 를가진시편을사용하여정적및동적변형률이주어진변위에대해동일한지확인. Load-deflection curve 에서하중점에서부터 Taper 진영역의중심까지의거리와너비 L 과 b 각각을근사값으로사용하여 Stress versus deflection 을그린다 NOTE 3 - 시편은일반적으로매우균일한 Outer fiber strain 을갖도록설계된 Taper 영역에서파손되기때문에계산된응력값과파손점에서의오차는작다. 13. Keywords 13.1 bending fatigue; bending fatigue testing; copper alloy flat strip; copper alloy spring; fatigue testing 10. 시험절차 10.1 시편을기기에장착하고굽혀파손한다즉두조각으로분리. ASTM STP 91-A6 을참고하여주어진시료에필요한시편수및변위수준을결정한다. 11. 보고서 11.1 E 468 에따라보고서를준비한다. 12. 정밀도와바이어스 12.1 정밀도 - 정밀도에영향을미치는것으로보고된변수는아래와같다. 12.1.1 하중방향에대한 Grains 방향, Grain size, Residual stress, Previous strain history, Dimensions 같은시편의특성. 12.1.2 시편정렬, 온도변화, 시험장비의조건, 하중값의범위에대한하중오차비율. 12.2 편차 - 이방법의편차에대한설명은많은측정또는라운드로빈테스트데이터를기반으로한하나이상의재료에대한참조표준값을필요로하나이러한표준참조값또는테스트데이터는현재사용할수없다. 13. 키워드굽힘피로 13.1; 굽힘피로시험 ; 구리합금플랫스트립 ; 구리합금스프링 ; 피로시험 변경사항요약 Committee B05 는지난 Issue 이후변경된사항을확인 - B 593-85 (1990) 참조. (1) 시험방법및키워드섹션요약추가. 본자료는 R&B Inc. 의자료로무단복사및도용을금합니다. 3/6
(2) 현재의 ASTM 양식및양식요구사항을수용하기위해다른섹션을개정. 본자료는 R&B Inc. 의자료로무단복사및도용을금합니다. 4/6
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