경도는 단단한 물체가 표면을 누르는 데 저항하는 재료의 능력을 나타냅니다. 금속 재료의 중요한 성능 지표 중 하나입니다. 일반적으로 경도가 높을수록 내마모성이 좋아집니다. 일반적으로 사용되는 경도 지표로는 브리넬 경도, 로크웰 경도, 비커스 경도가 있습니다.
브리넬경도(HB)는 일정한 크기(보통 직경 10mm)로 굳힌 쇠구슬을 재료의 표면에 일정한 하중(보통 3000kg)을 가하여 눌러 일정시간 유지시켜 측정한 것입니다. 하중을 제거한 후 하중과 압입면적의 비율을 브리넬 경도값(HB)으로 하며, 단위는 킬로그램힘/mm2(N/mm2)입니다.
로크웰 경도(HR) HB
HRA : 60kg 하중과 다이아몬드 콘 압입기를 사용하여 경도를 구하며 초경질 재료(초경합금 등)에 사용됩니다.
HRB : 경도는 100kg의 하중과 직경 1.58mm의 경화강구를 사용하여 구한 경도입니다. 경도가 낮은 재료(소둔강, 주철 등)에 사용됩니다.
HRC : 150kg 하중과 다이아몬드 콘 압입기를 사용하여 경도를 얻으며, 경도가 매우 높은 재료(담금질강 등)에 사용됩니다.
비커스 경도(HV)는 꼭지각이 136°0인 다이아몬드 사각뿔 압입기를 120kg 이내의 하중으로 재료의 표면에 압입한 후 압입 피트의 표면적을 하중값으로 나누어 구하며, 이는 비커스 경도 HV. 값(kgf/mm2).
참고: 로크웰 경도 HRA, HRB, HRC 등의 A, B, C는 스케일 A, 스케일 B, 스케일 C라고 불리는 세 가지 다른 표준입니다. 로크웰 경도 시험은 오늘날 사용되는 몇 가지 일반적인 압입 경도 시험 중 하나입니다. . 3개의 스케일의 초기압력은 98.07N(10kgf)이며, 압입깊이를 기준으로 최종 경도값을 계산한다. Scale A는 볼콘형 다이아몬드형 압자를 사용하여 588.4N(60kgf)으로 가압합니다. Scale B는 직경 1.588mm(1/16인치)의 쇠구슬을 압자로 사용한 후 980.7N(총 100kgf)으로 가압합니다. 스케일 C는 스케일 A와 동일한 가압수두로 구면뿔대 마름모를 사용하고 있으나 가압 후의 힘은 1471N(150kgf)입니다. 따라서 스케일 B는 상대적으로 부드러운 재료에 적합하고 스케일 C는 더 단단한 재료에 적합합니다. 실습을 통해 금속 재료의 다양한 경도 값과 경도 값과 강도 값 사이에 대략적인 대응 관계가 있음이 입증되었습니다. 경도 값은 초기 소성 변형 저항과 지속적인 소성 변형 저항에 의해 결정되므로 재료의 강도가 높을수록 소성 변형 저항이 높아지고 경도 값이 높아집니다. 하지만 다양한 재료의 변환관계가 일관되지 않습니다.
경도시험은 기계적 물성시험에 있어서 가장 간단하고 쉬운 시험방법입니다. 특정 기계적 특성 테스트를 대체하기 위해 경도 테스트를 사용하려면 생산 시 경도와 강도 간의 보다 정확한 변환 관계가 필요합니다. 실습을 통해 금속 재료의 다양한 경도 값과 경도 값과 강도 값 사이에 대략적인 대응 관계가 있음이 입증되었습니다. 경도값은 초기 소성변형 저항과 계속되는 소성변형 저항에 의해 결정되기 때문에 재료의 강도가 높을수록 소성변형 저항이 커지며 경도값도 높아진다.
브리넬 경도 압입 직경을 사용하여 공작물의 로크웰 경도를 직접 환산합니다. 생산 현장에서는 시험 장비의 한계로 인해 브리넬 경도 시험기를 사용하여 대형 담금질 부품의 경도를 측정하는 경우가 많습니다. 공작물의 로크웰 경도 값을 알고 싶다면 일반적인 방법은 먼저 브리넬 경도 값을 측정한 다음 변환표에 따라 해당 로크웰 경도 값을 찾는 것입니다. 이 방법은 확실히 좀 번거롭습니다. 그렇다면 브리넬 경도계의 압입 직경을 기준으로 가공물의 로크웰 경도값을 직접 계산할 수 있나요? 대답은 물론 그렇습니다. 브리넬 경도 및 로크웰 경도 변환표에 따르면 계산이 간단하고 기억하기 쉬운 실험식은 다음과 같이 요약할 수 있습니다. HRC = (479-100D)/4, 여기서 D는 공작물을 누르는 Φ10mm 강철 볼 압입기입니다. 30KN의 압력 하에서 압입 직경을 측정합니다.
