경도는 표면에 딱딱한 물체가 눌리는 것에 저항하는 재료의 능력을 나타냅니다. 경도는 고체재료의 기계적 성질을 나타낼 수 있으며, 강도와 관련된 기계적 성질 중 하나로 금속재료의 성질을 측정하는 중요한 지표 중 하나이다. 일반적으로 재료가 단단할수록 내마모성이 좋아집니다. 기어와 같은 기계 부품은 충분한 내마모성과 수명을 보장하기 위해 일정한 경도가 필요합니다.
다른 테스트 방법에 따라 경도는 세 가지 유형으로 나뉩니다.
①스크래치 경도. 주로 다양한 광물의 부드러움과 경도를 비교하는 데 사용됩니다. 이 방법은 한쪽 끝이 단단하고 한쪽 끝이 부드러운 막대를 선택하고 막대를 따라 테스트할 재료를 긁어 재료의 부드러움과 경도를 결정하는 것입니다. 스크래치 위치를 기준으로 테스트해 보세요. 질적으로 말하면, 단단한 물체에 의한 긁힘은 길고, 부드러운 물체에 의한 긁힘은 짧습니다.
②딱딱하게 누른다. 주로 금속 재료에 사용되는 이 방법은 일정한 하중을 사용하여 지정된 압자를 시험할 재료에 밀어넣고 재료 표면의 국부적인 소성 변형을 기준으로 시험할 재료의 부드러움과 경도를 비교하는 것입니다. 압입기, 하중 및 하중 기간의 차이로 인해 압입 경도에는 주로 브리넬 경도, 로크웰 경도, 비커스 경도, 마이크로 비커스 및 노브
3백 점프 경도 등 다양한 종류가 있습니다. 주로 금속 재료에 사용되는 방법으로 특수한 작은 망치를 일정 높이에서 자유롭게 낙하시켜 시험 대상 재료의 시료에 충격을 가하고, 충격 동안 시료에 저장된(그리고 방출되는) 변형 에너지의 양을 측정하는 방법입니다. (작은 망치의 복귀를 통해) 점프 높이 결정) 재료의 경도를 결정합니다.
금속 경도를 측정할 때 일반적으로 사용되는 압입 경도법에는 브리넬 경도, 로크웰 경도, 비커스 경도 등이 있습니다.
(1) 로크웰 경도 시험기
1914년 미국의 H.M. Rockwell S.P. Rockwell ***이 최초의 로크웰 경도 시험기를 설계했습니다. 압입 경도 테스트이며 테스트가 빠릅니다.
초기 테스트 힘과 연속적으로 적용되는 전체 테스트 힘의 작용 하에서 120°의 원뿔 각도를 가진 다이아몬드 압자 또는 볼 압자를 사용합니다. 총 시험력 하에서 규정 시간을 유지한 후 주 시험력을 제거하고 초기 시험력을 유지한 후 압입 깊이의 차이를 측정하여 로크웰 경도를 나타낸다.
로크웰 경도 시험 조작이 간단하고 빠르며 압입이 작아 강철, 비철금속, 초경합금 등의 경도를 측정하는 데 사용됩니다.
(2) 브리넬 경도 시험기
브리넬 경도 시험기는 1900년 스웨덴 엔지니어에 의해 제안되었습니다. 시료 표면에 큰 압흔이 생기기 때문에 특히 사용됩니다. 조직이 고르지 않고 입자가 거친 재료를 측정하는 데 적합합니다. 브리넬 경도 값과 인장 강도 사이에는 일정한 환산 관계가 있습니다.
측정에는 직경 D의 담금질 강철 공 또는 초경합금 공을 사용합니다. 해당 시험 힘 F로 압자를 시편 표면에 밀어 넣습니다. 지정된 유지 시간 후에 시험 힘을 제거하여 직경 d의 압입을 얻습니다. 시험력을 압흔 표면적으로 나누고 결과 값이 브리넬 경도 값입니다. HBS 또는 HBW로 대표됩니다.
2003년 이후 우리 나라는 동등한 국제 표준을 채택하고 강철 볼 압자를 취소하고 모든 초경 볼 헤드를 사용했습니다. 따라서 HBS는 단종되었으며 브리넬 경도 기호는 모두 HBW로 표시됩니다. 브리넬 경도는 HBW를 의미하는 HB로만 표시되는 경우가 많습니다. 그러나 HBS는 여전히 문헌 논문에 가끔 등장합니다.
브리넬 경도 측정 방법은 주철, 비철 합금 및 다양한 어닐링 및 담금질 및 템퍼링 강철에 적합합니다. 너무 단단하거나 너무 작거나 너무 얇은 샘플을 측정하는 데 적합하지 않습니다. 또는 표면이나 인공물에 큰 자국을 허용하지 않습니다.
(3) 비커스 경도 시험기
비커스 경도 시험 방법은 1925년 영국의 R.L. Smith와 C.E. Sandland에 의해 제안되었습니다. 영국의 Vickers-Armstrong 회사가 처음 제조했습니다.
Vickers 경도의 측정 원리는 Brinell 경도와 유사합니다. 시험 중에 특정 하중이 가해지면 시료 표면에 사각 원뿔 모양의 압입이 생기고 대각선 길이는 반대면 사이에 136°의 각도를 갖는 다이아몬드 정사각형 피라미드 압자를 사용합니다. 압입을 측정하여 압입을 계산합니다. 하중의 표면적을 표면적으로 나눈 값이 샘플의 경도 값이며 기호 HV로 표시됩니다.
비커스 경도는 측정 범위가 넓고 압흔이 작아 일반적으로 얇은 철금속, 비철금속, 초경합금, 세라믹, 침탄, 질화 등의 표면 경화층을 측정하는 데 사용됩니다.
경도 시험기