대한민국 대표 기술지식 거래소

admin

2016-12-22 11:27:51

추천 : 0

경도[hardness]

재료 표면의 일부를 압입하거나 자국을 냈을 때의 손상 생성에 대한 저항의 지표. 재료의 경도를 상대적으로 순위를 부여함으로써 경도를 나타낸 것에 모스경도가 있다. 이것은 재질을 서로 끼워맞춰서 상처가 난 쪽으로 순위를 하위로 주어짐으로써 경도를 나타내고 있다. 다이아몬드가 경도 1이고 장석이 경도 10으로, 대표적 광물의 재질은 경도표시를 정수로 하고 있다. 재질 각종에 대한 역학적성질의 시험값과 대응시켜서 평가할 수 있는 지표를 얻는 경도시험의 방법은 재질 표면에 재질보다 충분히 강도가 높은 물질로 만들어진 소구(小球)또는 추(錐)를 압입하여 손상의 크기와 압입하중으로부터 고유의 계산방법에 의해 구해지는 수치로 평가하는 것이다. 대표적인 경도로서는 브리넬경도, 누프경도, 로크웰경도를 열거할 수 있다. 브리넬경도는 담금질 경화한 강구를 소정의 하중으로 재질 표면에 눌러대어 생긴 압흔(壓痕)의 투영면적에서 하중을 나눈 값으로 경도를 나타낸다.

로크웰경도시험기

경도시험방법의 JIS규격번호

Z 2243

Z 2244

Z 2245

Z 2246

Z 2251

Z 2252

브리넬경도시험방법

비커스경도시험방법

로크웰경도시험방법

쇼어경도시험방법

미소경도시험방법

고온비커스경도시험방법

구면을 눌러 대므로 객관적인 경도가 구해지기 위해서는 하중과 구의 지름과 압입량을 각각의 적절한 관계로 유지할 필요가 있다. 비커스경도는 다이아몬드의 사각추를 소정의 하중으로 표면에 압입하고 하중을 압흔의 투명면적으로 나눈 값이다.

측정방법과 정의에서 비커스경도와 브리넬경도는 거의 같은 값이 얻어진다. 양법(兩法)의 경도는 인장시험의 10% 정도까지 평균변형저항의 약 3배에 대응하는 것으로 알려지고 있다.

강소성체에 압자(壓子)를 압입할 때의 항복하중이 인장항복응력의 약 3배가 되기 때문에 이론적으로 뒷받침된다. 브리넬경도는 압흔의 표면에 대한 투영이 원형, 비커스경도는 정방형이고, 이들 경도는 재질의 이방적인 특성의 영향을 비교적 받기 어렵다.

이것에 대해 누프경도는 압흔의 표면에 대한 투영의 형이 소위 자침과 같은 형상으로, 강도에 면내이방성이 있는 경우 압흔의 장축방향에 따라 경도값이 다르다.

이와 같은 경도의 측정에 따라 강도의 면내이방성의 존재를 간편하게 알 수 있다. 로크웰경도는 강구 또는 다이아몬드 압자에 초기하중(98N)을 걸어 그 때 압입깊이 게이지의 눈금을 0으로 고정하고, 그 후 그에 해당하는 하중(588N, 980N 등)을 걸어서 소정의 시간을 유지하고 초기하중으로 돌아왔을 때의 압입깊이 게이지의 표시값으로 경도를 평가한다.

재질이 단단한 경우는 다이아몬드 압자를 사용한다. 단단한 재질에서 로크웰A 및 C 스케일이 적용되는데, 통상의 금속재질에 대해서는 강구의 압입에 의한 로크웰B 스케일이 적용된다. 쇼어경도는 강구를 대상면에 충돌시켜, 그 때의 튀어오르는 높이를 평가하여 경도를 나타낸다.

강구가 충돌할 때 에너지손실이 작을수록 튀어오르는 높이가 높은 것을 이용하여 경도를 평가한다. 브리넬경도, 비커스경도, 누프경도, 로크웰경도는 물체를 경도시험기 속에 삽입하거나, 또는 시료를 물체에서 잘라내고 삽입하여 측정한다.

이것에 대해 쇼어경도의 측정은 소위 필드에서의 타진(打診)으로 이루어지므로 대형 물체가 있는 상태에서 경도의 평가를 하는데 적합하다. 표에 경도 측정방법의 JIS규격번호를 나타내고 있다