소개 : 경도 란?

경도는 외력을받을 때 모양의 변형에 저항하는 모든 재료의 특성입니다. 경도 테스트는 재료의 경도와 인장 강도를 결정하는 데 도움이되므로 기술 및 엔지니어링 응용 분야에서 중요합니다.

테스트중인 시편이 특정 응용 분야에 적합한 지 명확하게 이해하는 데 도움이됩니다. 산업계가 관련 당국에서 정한 안전 규정 및 지침을 충족하는 안전하고 고품질의 최종 제품을 만드는 데 도움이됩니다.

다양한 경도 유형과 다양한 경도 테스트 및 경도 값 결정 방법이 아래에 설명되어 있습니다.

스크래치 경도

스크래치 경도는 일반적으로 스크래치 및 찰과상으로 인한 변형에 저항하는 재료의 능력입니다. 스크래치 경도는 고정 된 테스트 하중 하에서 표면을 따라 끌리는 스타일러스에 의해 시편 표면이 긁힐 때 측정되는 경도의 한 유형입니다.

스크래치 경도 법은 단단한 스타일러스에 의한 쟁기질에 대한 재료의 저항을 정의합니다. 재료의 경도와 스크래치 및 마모에 대한 저항력을 측정합니다. 일반적으로 스크래치 경도 시험기는 스타일러스, 휴대용 시료 고정대, 하중 적용 장치, 데이터 처리 및 표시 장치로 구성됩니다.

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최초의 스크래치 경도 시험은 1820 년에 Mohs 척도를 개발 한 Friedrich Mohs에 의해 수행되었습니다. 스크래치 경도 시험은 표면을 따라 스타일러스로 인한 마찰로 인한 파손 또는 영구 변형에 대한 시편의 저항을 측정합니다.

이 테스트는 상대적으로 부드러운 재료로 만들어진 시편 표면을 긁기 위해 더 단단한 재료를 사용합니다. 코팅을 테스트해야 할 때 스크래치 경도는 필름을 기판까지 절단하는 데 필요한 힘을 나타냅니다. Mohs 스케일은 경화 계로 알려진 측정 장치와 함께 재료의 긁힘 저항을 측정하는 데 사용됩니다.

압흔 경도

압흔 경도는 시험 하중 하에서 적절한 압자를 사용하여 표면에 압흔을 만들어 결정되는 재료의 경도를 말합니다.

경도를 측정하기 위해 시편 표면에 만들어진 압흔 깊이를 측정하는 다양한 압입 테스트 방법이 있습니다. 압입 경도 테스트는 매크로 압입 테스트와 마이크로 압입 테스트의 두 가지 범주로 더 세분화 될 수 있습니다. 매크로 들여 쓰기 테스트는 1Kgf를 초과하는 큰 테스트 부하를 사용하며 경우에 따라 최대 3000Kgf까지 올라갈 수 있습니다.자동 터렛 디지털 디스플레이 저 부하 비커스 경도 시험기

눈에 띄는 유형의 매크로 압입 테스트 방법에는 로크웰 경도 테스트 방법, 브리넬 방법, 비커스 테스트, 누프 경도 테스트 방법 등이 있습니다. 반면에 마이크로 압입 테스트는 얇고 작은 연금 속의 경도를 측정하는 데 사용됩니다. 표본 등

미세 압입 경도 시험에 적용되는 시험 부하는 훨씬 더 낮으며 범위는 1 ~ 1000gf입니다. Micro-indentation 테스트는 현미경으로 경도의 변화를 측정하는 데 사용할 수 있습니다. Vickers 방법과 Knoop 경도 테스트 방법은 널리 사용되는 두 가지 마이크로 압흔 경도 테스트 방법입니다.

압흔 경도 테스트는 오류가 발생하기 쉽습니다. 경도를 측정하는 동안 발생하는 주요 오류 원인으로는 기술 불량, 시험 장비의 부적절한 보정, 시편 표면의 부적절한 마감 등이 있습니다. 시험 표면은 신뢰할 수있는 경도 추정치를 얻으려면 먼지, 산화 또는 윤활유가 없어야합니다. 인덴 터는 또한 어떤 경사로 인해 경도 측정이 잘못 될 수 있으므로 시편 표면에 수직이어야합니다.

반동 경도

동적 경도라고도 알려진 반발 경도는 다이아몬드 팁 해머가 높이에서 시편에 떨어질 때 튀어 오르는 높이를 결정하여 재료의 경도를 측정합니다. 이러한 유형의 경도는 탄성과 관련이 있습니다.

반발 경도는 일반적으로 Leeb 반발 경도 테스트를 사용하여 측정됩니다. 이 방법은 휴대용 경도 시험기를 사용하여 Leeb과 Brandestini가 1975 년에 개발했습니다. 이 테스터는 일반적으로 복잡하고 복잡한 기존 경도 테스트 장비에 대한 새로운 대안을 제공했습니다.자동 터렛 프로그래밍 디지털 디스플레이 Vickers 경도 시험기

Leeb 반발 경도 시험 방법은 표준화 된 절차를 따릅니다. 신체의 속도는 1.4m / s에서 3m / s 사이입니다. 이 방법에서는 충격 전후의 몸체 속도를 측정하여 시편의 경도를 결정합니다.

충격 속도와 반발 속도의 비율은 시험편의 동적 Leeb 경도를 제공합니다. 시편에 충격을 가하는 데 사용되는 물체는 텅스텐 카바이드 코발트, 세라믹 또는 다이아몬드 또는 반경이 다른 볼 모양의 압자 일 수 있습니다.

이 방법에 의해 결정된 샘플 경도는 (예) 750 HL D로 표시되며, 여기서 750은 경도 값을, HL은 "Leeb에 따른 경도"를, D는 텅스텐 카바이드-코발트의 구형 충돌체를 갖는 Leeb 방법을 나타냅니다. 1.5mm 및 4.5g의 무게.

최고의 경도 시험 방법 선택

재료의 경도는 재료의 균질성, 재료 유형, 크기 및 상태와 같은 여러 요인에 따라 달라집니다.

가장 정확하고 신뢰할 수있는 경도 측정을 얻기 위해 신중하게 선택해야하는 경도 테스트 방법에는 여러 가지가 있습니다.

프로그래밍 된 캐리어 테이블 용 컴퓨터 마이크로 경도 시험기 (반자동)

프로그래밍 된 캐리어 테이블 용 컴퓨터 마이크로 경도 시험기 (반자동)

이상적인 경도 시험 방법을 선택하기 전에 고려해야 할 요소에는 시험 할 재료의 유형, 시험 할 재료의 경도, 재료의 균질성, 시편 크기, 경도 시험을 위해 장착이 필요한 경우, 시편 두께 등

로크웰 경도 시험

로크웰 경도 테스트는 경도를 테스트하는 가장 일반적이고 빠른 방법입니다. 일반적으로 대형 샘플의 경도를 테스트하는 데 이상적입니다.

경도 테스트를 위해 조립 라인이나 실험실에서 사용할 수 있습니다. 테스트 할 재료의 경도에 따라 경도를 측정하기 위해 스틸 볼 또는 다이아몬드 팁 콘 인 덴터를 사용합니다.

Rockwell 테스트를 시작하기 위해 일반적으로 10Kgf의 작은 부하가 압자에 적용됩니다. 그런 다음 Indenter는 시험 하중 하에서 시편 표면으로 이동합니다. Indenter는 여전히 경미한 테스트 부하의 영향을받는 동안 추가적인 주요 테스트 부하가 여기에 적용됩니다. 이것은 명확하고 측정 가능한 시편 표면에 더 나은 압흔을 보장합니다.

Rockwell 경도 테스트 방법은 작업자의 편향이나 경도가 테스트되는 표면의 거칠기에 영향을받지 않기 때문에 널리 사용됩니다.

시편의 경도를 측정하기 위해 정교하거나 값 비싼 광학 장비를 사용하지 않으므로 경도 테스트를위한 비용 효율적인 방법입니다. 경도 시험을위한 비파괴적인 방법으로 시험중인 샘플 시편이 파괴되지 않고 시험 절차가 완료된 후 다른 용도로 사용할 수 있습니다.로크웰 경도 기 (고 전형)

이 방법은 다른 경도 시험 방법에 비해 매우 정확하지 않기 때문에 단점이 있습니다. 압흔 깊이를 측정 할 때 약간의 편차는 경도 판독 값을 상당히 떨어 뜨릴 수 있습니다.

이 방법에서 압자가 마모되면 신뢰할 수없는 잘못된 경도 측정을 제공 할 수 있습니다.

로크웰 경도 값은 환산 차트를 사용하여 계산됩니다. 약 30 개의 Rockwell 스케일이 있지만 대부분의 재료는 Rockwell C 및 B 스케일로 덮여 있습니다. Rockwell 테스트의 경도 값은 (예) 70 HRB로 표시됩니다. 여기서 60은 B 스케일의 경도 판독 값입니다.

 

브리넬 경도 시험

Brinell 경도 시험은 재료의 경도 시험에 가장 오래되고 널리 사용되는 방법 중 하나입니다. 이 방법은 1900 년에 JA Brinell에 의해 개발되었습니다. 너무 거칠거나 다른 방법으로 측정하기 어려운 시편의 경도를 측정하는 데 이상적입니다.

Brinell 방법은 3000Kgf까지 올라갈 수있는 더 높은 테스트 하중과 일반적으로 직경 10mm의 볼 압자 사용을 포함합니다.전기 표면 로크웰 경도 시험기

부드러운 금속 및 합금의 경도를 측정하기 위해 최대 500Kgf의 더 작은 테스트 하중도 사용됩니다. 미리 결정된 시험 하중은 일반적으로 10-15 초 동안 시편 표면에 고정 된 후 이동되는 구형 압자에 적용됩니다.

그런 다음 표본 표면의 압자에 의해 만들어진 압입 깊이를 측정하고 더 나은 정확도와 신뢰성을 보장하는 고급 광학 장비를 사용하여 연구합니다.

그런 다음 Brinell 변환 차트를 사용하여 만든 압흔의 평균 직경을 해당 Brinell 경도 값으로 변환합니다. 변환 차트를 사용하여 Brinell 경도 값을 해당 인장 강도로 변환 할 수도 있습니다.

Brinell의 경도 시험 방법에는 몇 가지 단점도 있습니다. 작업자는 경도 측정에 상당한 영향을 줄 수있는 시편 표면의 압입 깊이를 측정 할 때 실수를 할 수 있습니다.

이 방법은 시편 경도를 측정하기위한 첨단 광학 장비를 사용하기 때문에 Rockwell 방법에 비해 비용이 많이 듭니다. 또한 시험 전에 시편 표면을 준비해야하므로 경도를 시험하는 데 더 많은 시간이 걸립니다.

Brinell 방법은 시편 표면이 너무 얇 으면 (예 : 9.6mm 미만) 정확하게 작동하지 않습니다.

Brinell 방법을 사용한 경도 판독 값은 600 HBW로 표시됩니다. 여기서 600은 경도 값을 나타내고 HBW는 텅스텐 볼 압자를 사용한 "Brinell 경도"를 나타냅니다. 강철 볼 압자를 사용하는 경우 판독 값은 600 HBS로 표시됩니다. 여기서 HBS는 강철 볼 압자를 사용하여 "Brinell 경도"를 나타냅니다.

비커스 경도 시험

Vickers 테스트는 사용되는 압자 유형을 제외하고는 Brinell 방법과 동일한 원리를 사용합니다.

Indenter의 유형은 테스트되는 재료의 유형에 따라 Brinell 방법으로 변경해야합니다. 그러나 모든 시편 유형의 경도를 측정하기 위해 Vickers 방법에서 동일한 다이아몬드 압자를 사용합니다.자동 터렛 디지털 디스플레이 저 부하 비커스 경도 시험기

이 방법에서 사용되는 압자는 오른쪽 피라미드의 형태입니다. Indenter에 시험 하중이 적용되어 시편 표면에 압착되어 압흔이 남습니다.

이러한 압흔 표시의 대각선 길이는 광학 시스템을 사용하여 측정되어 매우 정확한 경도 판독 값을 제공합니다. Dwell 시간 (시험 힘이 시편 표면의 Indenter를 통해 적용되는 시간)은 일반적으로이 방법에서 10-15 초 사이입니다.

Brinell 방법에 비해 훨씬 적은 마이크로 테스트 부하를 사용하는 Vickers 테스트. 매크로 경도 시험을하기에는 너무 얇거나 작은 재료의 경도를 측정하는 데 가장 적합한 미세 경도 시험 방법입니다.

이 방법은 얇은 금속판, 작은 시편 등의 경도를 측정하는 데 가장 적합합니다. Vickers 테스트는 테스트가 완료된 후 시편을 사용할 수 있는지 확인하는 비파괴 방법입니다. Vickers 방법에는 몇 가지 제한 사항이 있습니다.

시편 표면에 결함이 없어야하므로 테스트를 수행하기 전에 시편 표면을 준비하는 데 시간이 필요합니다. 이 테스트를 수행하는 데 최소 30-60 초가 소요되며 시간은 시편 표면 준비에 소요 된 시간을 제외합니다.

Vickers 테스트는 조립 라인의 대량 생산에는 권장되지 않으며 실험실 테스트에 더 적합합니다. Vickers 테스트의 경도 측정 값은 700 HV / 10으로 표시되며 700은 10Kgf 테스트 힘을 사용하여 도달 한 Vickers 경도 값입니다.

누프 경도 시험

Knoop 경도 시험 방법은 Vickers 방법의 대안입니다. 세라믹과 같이 깨지기 쉽고 부서지기 쉬운 재료의 경도를 측정하는 데 적합한 미세 경도 측정 방법입니다. 또한 코팅과 같은 작은 길쭉한 영역의 경도 테스트에도 유용합니다.

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Knoop 방법은 또한 피라미드 형 다이아몬드를 압자로 사용하지만, 압자는 Vickers 방법에서와 같이 오른쪽 피라미드가 아닌 길쭉한 모양입니다. 이 방법은 깨지기 쉬운 재료의 경도 시험에 사용되기 때문에 최대 1Kgf의 미세 하중을 사용합니다.

이 방법에 사용 된 indenter는 Vickers 방법의 절반 깊이 만 시편 표면을 관통하므로 취성 시편의 경도 시험에 적합합니다.

인 덴터의 모양으로 인해 Knoop 방법은 코팅과 같이 더 긴 시편을 측정하는 데 더 적합합니다. 정확하고 신뢰할 수있는 경도 측정을 보장하기 위해 Knoop 테스트를 수행하기 전에 시편 표면을 적절하게 준비해야합니다.

 

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