재료 Hardness Test-경도시험기 측정원리와 특징 및 주의점

경도기준편(Standard Hardness Block)

고정밀도 경도 기중편은(측정안심)을 원칙으로 경도계 일상관리, 교정체크에 쓰이는 것이다.

시험기의 종합오차점검을 할 수 있으며 유효기간은 3년이다. 또한 모재와 비교 측정값을 구하여 모재의 틀어진 값을 확인하고 보정을 하기위하여 용도로 많이 사용된다.

경도시험에서 정확한 경도측정을 위한 주의사항

압자와 시편받침대가 잘놓여진 상태에서, 시편은 깨끗하고 건조해야하며, 평탄하고 산화물이 없어야한다.

시험편의 주께는 반대편 표면에 흔적이나 불룩해짐이 나타나지 않을정도로 최소한 압흔의10배이상 단일 두께의 재료에만 실시한다. 압흔사이의 거리는 압흔 지름의 3~5배이상으로하고 하중을 가하는 속도는 표준화 되어야한다.

1.Vickers경도시험기

대면각 136도인 다이아몬드의 가각뿔을 눌러서 생긴 자국의 표면적으로 경도를 나타낸다. 누르는 하중을 P㎏ 표면적을 S㎟라고 하면 경도값은 HV=P/S로 나타낸다.

압자를 눌러서 생긴 압흔(피트)이 닮은 꼴이 되므로 하중의 크기에 관계없이 굳기의 수치가 일정해지는 것이 특징이다. 피트가 아주 작으므로 시험면 경도분포를 구하거나 금속조직의 작은 부분의 굳기를 구 할 때에도 사용된다. 또한 초경합금과 같이 매우 단단한 재료의 정밀한 경도를 측정 할 수 있으며 압흔이 항상 상사형이 되므로 재료가 균일하기만 하다면 시험하중과 관계없이 경도측정치가 동일한 수치가 되는 상사의 법칙이 성립된다.

2. Brinell경도시험기

구형의 압자를 일정한 하중으로 시편에 압입하므로써 경도값을 측정하는 방법이다.

이 방법은 압입자의 크기뿐만 아니라 시험하중도 다른 경도 시험법에 비해 크기때문에 얇은 부품, 특히 표면만의 경도를 알고자하는 경우에는 적합치 않다. 주물제품등 비교적 불균일하고 현상이 큰 재료의 경도 측정에 주로 사용된다.

이 시험법은 여타 압입, 경도시험과 마찬가지로 부하속도와 하중 유지시간에 따라 경도값이 달라지게 되므로 이를 고려해야한다. 브리넬경도시험은 지름이 D㎜인 강구 압자를 재료에 일정한 시험하중으로 시편에 압입시켜 시험기로서 P㎏으로 눌렀을때 지름이 D㎜이고, 깊이가h㎜인 우묵한 자국이 생겼다고하면 브리넬경도 HB=P/πDh로 표시된다.

각종 경도의 경도값 표시기호

Brinell경도-시험조건에 따라서 경도기호를 사용하며 경도기호, 경도순으로표기하며 HBS(또는HBW)로 표시하고, 경도값이 320이하는 HB로 간단하게 표시함.  ex) 직경 5㎜의 강구압자를 시험하중750㎏f로 얻어진 경도값이 325인경우 HBS(5/750)325

Vickers경도-유효숫자 3자리에서 반올림하여 기호, 하중, 경도값 순으로표시하고 기호는 HV로 표기한다.

Rockwell경도-경도기호 HR, Scale기호, 경도값순으로 나타낸다. Scale기호는 A,C,F,B,S,H,E가 있다.

Shore경도-경도기호 HS, 시험기유형(C,D), 경도값순으로 쓴다. ex)HSD41