경도 변환 차트: HLD, HRC, HRB, HV, HB, HDSD

경도란 무엇인가요?

경도는 단단한 물체가 표면에 침투하는 것에 대한 재료의 저항력을 측정하는 척도로, 금속 재료의 중요한 성능 지표로 사용됩니다. 일반적으로 경도 값이 높을수록 내마모성이 우수합니다. 가장 일반적인 경도 지표로는 브리넬 경도, 로크웰 경도, 비커스 경도가 있습니다.

1. 브리넬 경도(HB)

브리넬 경도는 재료 표면에 압착된 경화된 강구(보통 직경 10mm)에 특정 하중(보통 3000kg)을 가하여 측정합니다. 일정 시간 동안 하중을 유지한 후 하중을 제거하면 브리넬 경도 값(HB)은 압입 면적에 대한 하중의 비율로 계산되며, 이는 KN/mm²(N/mm²)로 표시됩니다.

2. 로크웰 경도(HR)

브리넬 경도(HB)가 450을 초과하거나 시료가 너무 작은 경우 로크웰 경도 테스트가 대신 사용됩니다. 이 테스트는 상단 각도가 120°인 다이아몬드 콘 또는 강철 공(직경 1.59mm 또는 3.18mm)을 특정 하중으로 재료의 표면에 압착하는 방식으로 이루어집니다. 그런 다음 압흔의 깊이에 따라 경도를 계산합니다. 로크웰 경도는 세 가지 척도로 표시됩니다:

• HRA: 60kg 하중과 다이아몬드 콘 압자를 사용하여 경질 합금과 같은 매우 단단한 재료에 적합합니다.
• HRB: 100kg 하중과 직경 1.58mm의 경화강 볼을 사용하며, 어닐링 스틸 및 주철과 같은 부드러운 소재에 적합합니다.
• HRC: 150kg 하중과 다이아몬드 콘 압자를 사용하여 담금질된 강철과 같은 매우 단단한 재료에 적합합니다.

3. 비커스 경도(HV)

비커스 경도는 상단 각도가 136°인 다이아몬드 사각 원뿔을 재료 표면에 최대 120kg의 하중을 가하여 눌러서 결정합니다. 비커스 경도 값(HV)은 하중을 압입 구덩이의 표면적으로 나누어 계산하며, kgf/mm²로 표시됩니다.

4. 리브 경도(HLD)

Leeb 경도는 충격 하중에 대한 재료의 반응을 평가하여 금속 재료의 국부적 또는 전체 경도를 측정합니다. Leeb 경도 값은 로크웰 및 브리넬 경도와 같은 다른 경도 단위로 변환할 수 있습니다.

5. 쇼어 경도(HSD)

표면 경도는 특정 압자 모양에 대한 재료의 저항을 평가하여 비금속 재료의 경도를 측정합니다. 쇼어 경도 값은 다른 경도 단위로 변환할 수 있습니다.

참고:

로크웰 경도 테스트에서 HRA, HRB, HRC는 세 가지 척도를 나타냅니다: 로크웰 시험은 일반적인 압입 경도 시험으로, 스케일 A, 스케일 B, 스케일 C입니다. 세 가지 스케일 모두 98.07N(10kgf)의 초기 압력으로 시작하며, 경도 값은 압흔 깊이에 따라 계산됩니다. 스케일 A는 최대 압력이 588.4N(60kgf)인 다이아몬드 콘 압자를 사용하고, 스케일 B는 최대 압력이 980.7N(100kgf)인 1.588mm(1/16인치) 스틸 볼 압자를, 스케일 C는 스케일 A와 동일한 다이아몬드 콘을 사용하지만 최대 압력이 1471N(150kgf)인 압자를 사용하며, 스케일 A는 다이아몬드 콘 압자를 사용합니다. 스케일 B는 부드러운 소재에 적합하고 스케일 C는 단단한 소재에 적합합니다.

경험은 금속 재료의 다양한 경도 값과 경도 및 강도 값 사이의 대략적인 상관관계를 나타냅니다. 경도는 초기 및 후속 소성 변형에 대한 재료의 저항에 의해 결정됩니다. 따라서 일반적으로 재료의 강도가 높을수록 경도가 높아집니다. 그러나 서로 다른 재료 간의 변환 관계가 항상 일치하는 것은 아닙니다.

강철의 다양한 경도 값을 변환하려면 아래의 '경도 비교표'를 참조하세요.

경도 변환 차트

다음 표는 독일 표준 DIN50150에 따라 일반적으로 사용되는 강철 소재의 인장 강도를 비커스 경도, 브리넬 경도, 로크웰 경도와 비교한 것입니다.

1. HB, HB, HRC 경도 차트

2. HV, HRC, HBS 경도 차트

3. HLD, HRC, HRB, HV, HB, HSD 경도 차트

강철 경도 값의 변환

강철 비커스 경도(HV)를 다른 값으로 대략적으로 변환한 값 경도 및 강도 조치를 취합니다.

• a) 이 표에서 굵은 글씨로 표시된 값은 각 SAE-ASM-ASTM 협회에서 나열한 위의 ASTM-E140 표에 따른 경도 변환 값과 일치합니다.
• b) 괄호 안의 숫자 값은 범위를 벗어난 것으로 참조용으로만 제공됩니다.

경도 변환 공식

1. 쇼어 경도(HS) = 브리넬 경도 (bhn) / 10 + 12
2. 쇼어 경도(HS) = 로크웰 경도(HRC) + 15
3. 브리넬 경도(BHN) = 비커스 경도(HV)
4. 로크웰 경도(HRC) = 브리넬 경도(BHN) / 10 - 3

로크웰 경도(HRC)와 브리넬 경도(HB) 비교

경도는 재료의 부드러움 또는 단단함의 정도를 측정하는 성능 지표입니다. 경도 테스트에는 여러 가지 방법이 있으며, 각기 다른 원리에 따라 경도 값과 의미가 달라집니다.

가장 일반적인 것은 브리넬 경도(HB), 로크웰 경도(HRA, HRB, HRC), 비커스 경도(HV)와 같은 정하중 압입 경도 테스트입니다.

이 경도 값은 재료 표면이 딱딱한 물체의 압흔에 저항하는 능력을 나타냅니다.

널리 사용되는 리브 경도(HL)와 쇼어 경도(HS)는 금속의 탄성 변형 작업의 크기를 나타내는 반발 경도 테스트에 속합니다.

따라서 경도는 단순한 물리량이 아니라 재료의 탄성, 가소성, 강도, 인성 등을 반영하는 종합적인 성능 지표입니다.

1. 강철 경도: 금속 경도(경도)를 나타내는 기호는 H입니다.

사용된 테스트 방법에 따라 다릅니다,

• 일반적으로 브리넬(HB), 로크웰(HRC), 비커스(HV), 리브(HL) 경도 측정법이 있으며, 이 중 HB와 HRC가 가장 일반적으로 사용됩니다.
• HB는 광범위한 응용 분야를 가지고 있는 반면, HRC는 열처리 경도와 같이 표면 경도가 높은 재료에 적합합니다. 두 경도계의 차이점은 경도계에 사용되는 압자에 있습니다. 브리넬 경도계는 강철 볼을 사용하는 반면 로크웰 경도계는 다이아몬드를 사용합니다.
• HV는 현미경 분석에 사용됩니다. 비커스 경도(HV)는 최대 120kg의 하중과 136°의 상단 각도로 다이아몬드 사각 원뿔을 재료 표면에 압입한 다음 압입 구덩이의 표면적을 하중 값으로 나누어 비커스 경도 값(HV)을 구하는 방식으로 결정됩니다.
• HL 휴대용 경도계는 측정이 간편합니다. 임팩트 볼을 사용하여 경도 표면에서 튕겨내는 방식으로 경도를 계산하며, Leeb 경도 HL=1000×VB(반발 속도)/VA(충격 속도)의 공식으로 계산합니다.
• 가장 일반적으로 사용되는 휴대용 Leeb 경도계는 Leeb(HL) 측정값을 브리넬(HB), 로크웰(HRC), 비커스(HV) 및 쇼어(HS) 경도로 변환할 수 있습니다. 또는 Leeb 원리를 사용하여 브리넬(HB), 로크웰(HRC), 비커스(HV), 리브(HL), 쇼어(HS)로 경도 값을 직접 측정할 수 있습니다.

로크웰 경도(HRC)는 일반적으로 열처리 후의 재료와 같이 경도가 높은 재료에 사용됩니다.

2. HB - 브리넬 경도

이는 일반적으로 비철금속이나 열처리 전 또는 후의 강철과 같이 재료가 부드러운 경우에 사용됩니다. 어닐링. 브리넬 경도(HB)는 일정한 시험 하중을 가하여 일정한 직경의 경화 강구 또는 카바이드 볼을 시험 대상 금속 표면에 압착하고 지정된 시간 동안 유지한 다음 하중을 해제하여 시험 표면의 홈 직경을 측정하는 방식으로 측정합니다.

브리넬 경도 값은 하중을 압흔의 구형 표면적으로 나누어 구합니다.

일반적으로 특정 하중(일반적으로 3000kg)을 사용하여 특정 크기(일반적으로 직경 10mm)의 경화된 강구를 재료 표면에 압입하고 일정 시간 동안 유지한 후 하중과 압입 면적의 비율이 브리넬 경도 값(HB)이며 단위는 킬로그램-포스/mm2(N/mm)입니다.²).

3. 로크웰 경도는 압입 소성 변형의 깊이를 사용하여 경도 값 지수를 결정합니다.

경도의 단위는 0.002밀리미터입니다. HB>450 또는 시편이 너무 작은 경우 브리넬 경도 시험은 사용할 수 없으며 대신 로크웰 경도 측정이 채택됩니다. 여기에는 정점 각도가 120°인 다이아몬드 원뿔 또는 직경 1.59 또는 3.18mm의 강구를 사용하여 특정 하중을 가하여 재료 표면에 압입하고 압입 깊이에서 재료의 경도를 결정하는 것이 포함됩니다. 테스트 재료의 경도에 따라 세 가지 스케일이 사용됩니다:

• HRA: 60kg 하중과 다이아몬드 콘 압자를 사용하여 경도를 측정하며, 경도가 매우 높은 재료(예: 단단한 합금 등)에 사용됩니다.
• HRB: 100kg 하중과 직경 1.58mm의 경화된 강구를 사용하여 경도를 측정하며, 경도가 낮은 재료(소둔강, 주철 등)에 사용됩니다.
• HRC: 150kg 하중과 다이아몬드 콘 압자를 사용하여 경도를 측정하며, 경도가 매우 높은 재료(예: 경화강 등)에 사용됩니다.

또한:

• HRC는 로크웰 경도 C 스케일을 의미합니다.
• HRC와 HB는 모두 프로덕션에서 널리 사용됩니다.
• HRC의 적용 범위는 HB225-650에 해당하는 HRC 20-67입니다.

경도가 이 범위를 초과하는 경우 로크웰 경도 A 스케일(HRA)을 사용하세요.

경도가 이 범위보다 낮으면 로크웰 경도 B 규모(HRB).

브리넬 경도의 상한은 HB650이며, 이 값을 초과할 수 없습니다.

4. 로크웰 경도계 C 스케일의 압자는 정점 각도가 120도인 다이아몬드 원뿔입니다. 테스트 하중은 고정된 값이며 중국 표준은 150킬로그램의 힘입니다. 브리넬 경도계용 압자는 경화강 볼(HBS) 또는 경질 합금 공(HBW). 테스트 하중은 공의 직경에 따라 다르며, 3000~31.25킬로그램의 힘을 가합니다.

5. 로크웰 경도의 들여 쓰기가 매우 작고 측정 값이 국부적이므로 여러 지점을 측정하여 평균값을 계산해야합니다. 완제품 및 얇은 시트에 적합하며 비파괴 검사로 분류됩니다. 브리넬 경도의 압입이 더 크고 측정 값이 정확하지만 완제품 및 얇은 시트에는 적합하지 않습니다. 일반적으로 비파괴 검사로 분류되지 않습니다.

6. 로크웰 경도의 경도 값은 단위가 없는 무차원의 숫자입니다. (따라서 로크웰 경도를 도라고 부르는 것은 올바르지 않습니다.) 브리넬 경도의 경도 값은 단위가 있으며 인장 강도와 대략적인 관계가 있습니다.

7. 로크웰 경도는 다이얼에 직접 표시되며 디지털 방식으로도 표시할 수 있습니다. 작동이 편리하고 빠르고 직관적이며 대량 생산에 적합합니다. 브리넬 경도는 현미경을 사용하여 압흔의 직경을 측정 한 다음 표를 찾거나 계산해야하므로 작업이 상대적으로 번거 롭습니다.

8. 특정 조건에서는 테이블을 조회하여 HB와 HRC를 변환할 수 있습니다. 대략적인 계산 공식은 다음과 같이 기억할 수 있습니다: 1HRC≈1/10HB.

경도 테스트

경도는 특히 산업 및 엔지니어링 분야에서 재료의 중요한 특성입니다. 경도는 힘을 가했을 때 변형, 특히 소성 변형에 대한 재료의 저항력을 측정하는 척도를 말합니다. 간단히 말해서 경도는 침투, 긁힘 또는 마모에 저항하는 재료의 능력을 나타냅니다. 이 속성은 다양한 환경에서 사용되는 소재의 성능과 내구성을 평가할 때 매우 중요한 요소입니다.

경도 측정 스케일과 방법은 여러 가지가 있지만 일반적으로 사용되는 경도 측정 스케일에는 HLD, HRC, HRB, HV, HB, HSD가 있습니다. 이러한 각 측정은 특정 테스트 기술과 기계를 사용하여 재료의 힘이나 변형에 대한 저항의 다양한 측면을 테스트합니다. 다양한 경도 척도는 서로 다른 결과를 제공할 수 있고 특정 유형의 재료에 가장 적합할 수 있으므로 다양한 경도 척도를 이해하는 것이 중요합니다.

HLD(Leeb 경도)는 작은 충격체를 시험 대상 재료에 부딪힌 후 반발 속도를 측정하는 동적 경도 테스트입니다. 반발 속도가 높을수록 재료가 더 단단하다는 것을 의미합니다. HLD는 크고 번거로운 부품의 현장 테스트에 활용됩니다.

HRC, HRB 및 기타 로크웰 경도계는 작은 압자를 사용하여 미리 정해진 힘으로 재료 표면에 압흔을 만듭니다. 압흔의 깊이를 측정하여 경도를 알 수 있습니다. 경도 값은 0-100 HRC, 0-100 HRB 등으로 표시됩니다. 로크웰 경도는 일반적으로 금속과 더 단단한 재료를 평가하는 데 사용됩니다.

HV는 비커스 경도를 나타내며 하중이 가해진 다이아몬드 피라미드 압자를 사용하여 재료 표면에 작은 홈을 만듭니다. 그런 다음 압흔의 치수를 측정하여 재료의 경도 값을 표시합니다. 비커스 경도는 세라믹 및 얇은 금속 코팅을 포함하여 다양한 경도 수준과 두께를 가진 재료에 적합합니다.

HB는 브리넬 경도를 나타내며 재료에 특정 하중을 가한 상태에서 구형 압자를 사용합니다. 남은 압흔의 지름을 측정하여 재료의 경도를 결정합니다. 브리넬 경도는 일반적으로 알루미늄, 황동과 같은 부드러운 소재 및 특정 강철의 종류.

마지막으로 HSD는 경도 경화경 검사(Hardness Scleroscope)의 약자로, 다이아몬드 팁 해머가 재료 표면에 충격을 가한 후 반동 높이를 측정하는 원리로 작동하는 덜 일반적인 경도 테스트 방법입니다.

정확한 결과를 얻고 측정하려면 적절한 경도 측정 방법을 선택하는 것이 중요합니다. 재료 성능. 구체적인 재료 속성경도 측정 방법을 선택할 때 산업 요구 사항 및 응용 분야에 따라 정보에 입각한 결정을 내려야 합니다.

경도 테스트에서 흔히 발생하는 오류의 원인은 무엇이며 이러한 오류를 어떻게 줄일 수 있을까요?

경도 테스트의 일반적인 오류 원인은 주로 경도 시험기 자체의 오류, 테스트 조건의 변경 및 작업자의 기술적 오류를 포함합니다. 구체적으로 로크웰 경도 시험의 오차 원인은 크게 세 가지로 나눌 수 있습니다. 첫 번째 범주는 시험력, 압자 형태 위치 오류, 측정 구조 오류 등 경도 시험기 자체의 문제, 두 번째 범주는 시험 조건의 변화, 세 번째 범주는 작업자의 기술적 오류에서 비롯된 오류입니다. 비커스 경도 시험의 오차 원인으로는 작업자의 압입 대각선 타겟팅 및 판독이 잘못될 수 있으며, 작업자마다 다른 측정 장치를 사용하여 발생할 수 있는 결과 차이가 있습니다.

이러한 오류를 줄이기 위해 다음과 같은 조치를 취할 수 있습니다:

경도계 자체에서 발생하는 오류의 경우 정기적인 보정 및 유지보수를 통해 줄일 수 있습니다. 예를 들어, 로크웰 경도계의 경우 지정된 기준을 초과하는 경도 파라미터로 인한 오류를 방지하기 위해 부품이 변형되거나 움직이지 않는지 확인합니다.

특히 브리넬 경도를 측정할 때 공작물의 표면 거칠기, 무게, 결합 정도를 높이는 등 테스트 조건을 개선합니다. 얇은 판과 같은 특수 소재의 경우 뒷면에 버터나 바셀린을 균일하게 발라 결합 효과를 개선합니다.

작업자의 기술적 오류를 줄입니다. 전자동 비커스 경도계는 압입 대각선의 타겟팅과 판독에 대한 의존도를 줄여 인적 오류를 크게 줄일 수 있습니다.

테스트에 적합한 경도 시험기를 사용하세요. 예를 들어, 작은 공작물의 경우 적합한 경도 시험기를 선택하고 중공 재료에 측면 충격을 피하는 등 오류를 줄이기 위한 적절한 조치를 취하세요.

이러한 조치를 통해 경도 테스트의 오류를 효과적으로 줄여 테스트 결과의 정확성과 신뢰성을 향상시킬 수 있습니다.