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금속 경도 차트: Mohs, HB, HV, HS, HRC

금속 경도의 매혹적인 세계에 대해 궁금한 적이 있나요? 이 블로그 게시물에서는 다양한 금속의 경도를 측정하고 향상시키는 흥미로운 개념과 방법에 대해 자세히 알아볼 것입니다. 숙련된 기계 엔지니어로서 제가 가진 통찰력과 지식을 공유하여 재료 과학의 중요한 측면을 더 잘 이해할 수 있도록 도와드리겠습니다. 금속 경도의 비밀을 밝히고 일상 생활에 어떤 영향을 미치는지 알아볼 준비를 하세요!

금속 경도

목차

금속 경도 스케일 이해

모스 경도 척도에 대한 설명

1812년 프리드리히 모스가 만든 모스 경도 척도는 광물이 서로 얼마나 쉽게 긁힐 수 있는지 측정하는 간단한 방법입니다. 이 정성적 서수 척도는 1에서 10까지 광물의 순위를 매기며, 각 숫자는 그 아래의 광물이 그 위에 있는 광물에 긁히고 그 위에 있는 광물이 긁힐 수 있는 능력을 나타냅니다. 가장 부드러운 광물인 활석부터 가장 단단한 다이아몬드까지 1부터 10까지 표시됩니다.

광물의 역사적 맥락과 주요 용도

모스 척도는 원래 지질학자들이 현장에서 광물을 식별하는 데 도움을 주기 위해 개발되었습니다. 모스 눈금은 광물이 다른 물질에 긁히거나 긁힐 수 있는지 관찰하여 결정되는 스크래치 경도를 기준으로 광물을 분류하는 쉽고 효과적인 방법을 제공합니다. 따라서 이 저울은 지질학자와 광물학자에게 실용적인 도구입니다.

로크웰 경도 테스트에 대한 자세한 설명

로크웰 경도 테스트는 금속 및 기타 재료에 압자를 넣고 압흔을 측정하여 재료의 경도를 측정합니다.

방법론 및 규모 범위

로크웰 저울마다 얇은 강철용 HRA, 부드러운 금속용 HRB, 단단한 재료용 HRC 등 다양한 인덴터와 하중을 사용합니다.

  • 로크웰 A(HRA): 120° 다이아몬드 콘 압자와 60kgf 하중을 사용하며 얇은 강철 및 케이스 경화 강철에 적합합니다.
  • 로크웰 B(HRB): 알루미늄, 구리 합금 및 연강과 같은 부드러운 금속에 사용되는 1.588mm 경화 강구 및 100kgf 하중을 사용합니다.
  • 로크웰 C(HRC): 120° 다이아몬드 콘 압자와 150kgf 하중을 사용하여 경화 강철 및 티타늄 합금과 같은 단단한 재료에 이상적입니다.

이 방법은 빠르고 간단하며 최소한의 샘플 준비만 필요하고 다양한 재료에 적합합니다. 그러나 매우 얇은 재료나 표면 코팅의 경우 정밀도가 떨어지고 경도가 균일하지 않은 재료에는 적합하지 않을 수 있습니다.

브리넬 경도 테스트 개요

브리넬 경도 테스트는 단단한 구형 압자를 사용하여 재료를 압입하고 압입 직경을 측정하여 경도를 계산합니다.

절차 및 일반적인 애플리케이션

이 테스트는 텅스텐 카바이드 볼을 일정 시간 동안 특정 하중을 가하여 재료에 압입하는 방식으로 진행됩니다. 압흔의 지름을 측정하여 브리넬 경도 수(BHN)를 계산합니다.

  • 로드 범위: 일반적으로 재료에 따라 500kgf에서 3000kgf 사이입니다.
  • 애플리케이션: 일반적으로 대형 부품, 주물 및 단조품에 사용됩니다.

이 테스트는 큰 부품과 거친 재료에는 적합하지만 매우 단단하거나 얇은 재료에는 적합하지 않습니다.

비커스 경도 테스트 소개

비커스 경도 테스트는 다이아몬드 피라미드 압자를 사용하여 금속과 세라믹을 포함한 다양한 재료의 경도를 측정합니다.

테스트 프로세스 및 정밀도

비커스 테스트는 정사각형 바닥이 있는 다이아몬드 피라미드 압자를 지정된 하중을 가하여 재료에 압입하는 방식으로 진행됩니다. 결과 압흔의 대각선을 측정하여 비커스 경도 수치(VHN)를 계산합니다.

  • 로드 범위: 일반적으로 1kgf ~ 100kgf입니다.
  • 애플리케이션: 미세 경도 테스트, 얇은 섹션 및 코팅에 이상적입니다.

이 테스트는 매우 정밀하고 모든 재료에 적용되지만 속도가 느리고 비용이 많이 들 수 있습니다.

금속 모스 경도 차트

그리고 모스 경도 는 1822년 독일의 광물학자 프레데리히 모스가 처음 제안한 광물 경도를 나타내는 표준입니다. 광물학 또는 보석학에서 사용되는 표준입니다. 모스 경도는 다이아몬드 피라미드 바늘을 사용하여 테스트한 광물의 표면을 긁고 스크래치의 깊이를 측정하여 결정됩니다. 이 스크래치의 깊이가 바로 모스 경도로, HM 기호로 표시됩니다. 모스 경도는 다른 재료의 경도를 나타내는 데도 사용됩니다.

측정된 스크래치의 깊이는 경도(스크래치 방법)를 나타내는 10단계로 나뉩니다: 활석 1(가장 작은 경도), 석고 2, 방해석 3, 형석 4, 인회석 5, 장석(장석) 6, 석영 7, 토파즈 8, 커런덤 9, 다이아몬드 10. 테스트한 광물의 경도는 모스 경도 시험기의 표준 광물과 스크래치를 비교하여 결정됩니다. 이 방법의 측정은 거칠지만 편리하고 실용적입니다. 천연 광물의 경도를 측정하는 데 자주 사용됩니다.

경도 값은 절대적인 경도 값이 아니라 경도가 높은 순서대로 표시된 값입니다.

적용 시 긁어서 경도를 비교하세요. 예를 들어 방해석은 긁을 수 있지만 형석은 긁을 수 없는 광물은 모스 경도가 3~4이고 다른 광물은 유추할 수 있습니다. 모스 경도는 상대적인 경도일 뿐이며 거칠기만 합니다. 활석의 경도는 1, 다이아몬드는 10, 커런덤은 9이지만 미세 경도 시험기로 측정한 절대 경도는 다이아몬드의 경우 활석의 4192배, 커런덤의 경우 442배에 달합니다. 모스 경도는 사용하기 편리하며 현장 작업에서 자주 사용됩니다. 예를 들어 손톱의 경도는 약 2.5, 구리 동전은 3.5-4, 강철 칼은 5.5, 유리는 6.5입니다.

1~10가지 미네랄의 원래 목록과 함께 일반적인 금속의 경도 값을 참조할 수 있도록 여기에 나열되어 있습니다.

금속요소경도(Mohs)
탄소(다이아몬드)C10
붕소B9.3
티타늄 카바이드Ti+C9
텅스텐 카바이드W+C9
크롬Cr8.5
텅스텐W7.5
바나듐V7
레늄Re7
오스뮴Os7
실리콘Si6.5
루테늄Ru6.5
탄탈륨Ta6.5
이리듐Ir6.5
티타늄Ti6
망간Mn6
게르마늄Ge6
니오븀Nb6
로듐Rh6
우라늄U6
베릴륨Be6
몰리브덴Mo5.5
하프늄Hf5.5
코발트Co5
지르코늄Zr5
팔라듐Pd4.75
화이트 골드Au+Ni+Pd4
SteelFe+C4
IronFe4
니켈Ni4
비소As3.5
플래티넘Pt3.5
황동Cu+Zn3
브론즈Cu+Sn3
구리Cu3
안티몬Sb3
토륨Th3
알루미늄Al2.75
마그네슘Mg2.5
아연Zn2.5
실버Ag2.5
란탄La2.5
CeriumCe2.5
골드Au2.5
텔루륨Te2.25
비스무트Bi2.25
카드뮴Cd2
칼슘Ca1.75
갈륨Ga1.5
스트론튬Sr1.5
TinSn1.5
MercuryHg1.5
LeadPb1.5
바륨Ba1.25
인듐In1.2
탈륨Ti1.2
리튬Li1.2
나트륨Na0.5
칼륨K0.4
루비듐Rb0.3
세슘Cs0.2

금속 소재 경도 차트

아니요.머티리얼 코드강도 등급경도 값(HB)
011Cr13440（45）197～229
355187～229
021Cr12Mo550229～255
450197～229
03Cr11MoV490（50）217～248
390192～241
590235～269
04Cr12WMoV590235～269
690269～302
052Cr12NiMoWV760293～331
06ZG20CrMoV310140～201
0725Cr2MoVA590241～277
735269～302
0830Cr2MoV440179～229
590241～277
735269～302
0938CrMoAl590241～277
685277～302
785293～321
10A3후 경도 질화 컴포넌트 노멀라이징<131
1115#<143
1225#<170
13ZG25<170
1420CrA<179
1512CrNi3A<252
162Cr13490217～248
590235～269
172Cr12NiW1Mo1V735285～302
180Cr17Ni4Cu4Nb590262～302
760277～311
19Cr5Mo/248～302
20GH132(GBn181-82)/284～349
21GH136(GBn181-82)/298～390
22R-26550262～331
233Cr13590235～269
685269～302
233Cr13785286～321
241Cr18Ni9Ti205（225）≦187
250Cr18Ni9205≦187
261Cr18Ni9205≦187
27Cr15Ni3Bw3Ti390207～255
2834CrMo1A490（590）/
2930Cr2MoV590241～277
690256～287
735269～302
3034CrNi3Mo590220～260
690240～282
735255～284
785271～298
3130Cr2Ni4MoV550207～262
690241～302
760262～321
830285～341
3215CrMoA245131～163
490207～241
3315Cr1Mo275≦207
3412Cr1MoVA245131～163
3512Cr2Mo1275≦197
315≦207
3615Cr1Mo1VA325146～196
3725#235（215）110～170
3830#265≦187
3935#265156～217
255140～187
235121～187
4045#295162～217
285149～217
440197～229
345217～255
4115CrMoA245131～163
490207～241
4220MnMo350149～217
4340CrNi3MoA550207～262
690241～302
4415CrMoA490207～241
4540CrA390192～223
4540CrA490217～235
590241～277
685269～302
4640CrNi2MoA540207～269
640248～277
785269～321
4735CrMoA490217～255
590241～277
4840CrNiMoA690255～293
4920Cr1Mo1VtiB690255～293
5030Cr1Mo1V590241～277
5130Cr1Mo1V690255～285
자료참조 표준 및 요구 사항(HB)제어 범위(HB)참고
210CASTM A210, ≤179130～179 
T1a, 20MoG, STBA12, 15Mo3ASTM A209,≤153125～153 
T2, T11, T12, T21, T22, 10CrMo910ASTM A213, ≤163120～163 
P2, P11, P12, /P21, P22, 10CrMo910 125～179 
P2, P11, P12, /P21P22, 10CrMo910 유형 파이프 피팅 130～197의 하한은 용접 솔기 기본 재료보다 작아서는 안되며 상한 ≤241
T23ASTM A213, ≤220150～220 
12Cr2MoWVTiB(G102) 150～220 
T24ASTM A213, ≤250180～250 
T/P91, T/P92, T911, T/P122ASTM A213，≤250ASTM A335，≤250180～250"P"형 파이프의 경도는 "T"형 파이프의 경도를 나타냅니다.
(T/P91, T/P92, T911, T/P122) 용접 솔기 180～270 
WB36ASME 코드 케이스2353, ≤252180～252용접 이음새는 기본 재료보다 단단하지 않아야 합니다.
A515, A106B, A106C, A672 B70 유형 파이프 피팅 130～197용접 이음새의 하한은 기본 재료보다 작아서는 안 되며, 상한은 241 이하이어야 합니다.
12CrMoGB3077,≤179120～179 
15CrMoJB4726，118～180(Rm:440～610）JB4726，115～178(Rm:430～600）118～180115～178 
12Cr1MoVGB3077,≤179135～179 
15Cr1Mo1V 135～180 
F2(단조 또는 압연 파이프 피팅, 밸브 및 구성품)ASTM A182,143～192143～192 
F11, 클래스 1ASTM A182,121～174121～174 
F11, 클래스 2ASTM A182,143～207143～207 
F11, 클래스 3ASTM A182,156～207156～207 
F12, 클래스 1ASTM A182,121～174121～174 
F12, 클래스 2ASTM A182,143～207143～207 
F22, 클래스 1ASTM A182, ≤170130～170 
F22, 클래스 3ASTM A182,156～207156～207 
F91ASTM A182, ≤248175～248 
F92ASTM A182, ≤269180～269 
F911ASTM A182, 187～248187～248 
F122ASTM A182, ≤250177～250 
20 압력 용기 탄소강 및 낮음 합금강 단조품JB4726，106～159106～159 
35 (참고: 표의 Rm은 재료의 인장 강도를 MPa 단위로 측정한 값입니다.)JB4726，136～200(Rm:510～670）JB4726，130～190(Rm:490～640）136～200130～190 
16MnJB4726，121～178(Rm:450～600）121～178 
20MnMoJB4726，156～208(Rm:530～700）JB4726，136～201(Rm:510～680）JB4726，130～196(Rm:490～660）156～208136～201130～196 
35CrMoJB4726，185～235(Rm:620～790）JB4726，180～223(Rm:610～780）185～235180～223 
0Cr18Ni90Cr17Ni12Mo2JB4728，139～187(Rm:520)JB4728，131～187(Rm:490)139～187131～187압력 용기용 스테인리스 단조품
1Cr18Ni9GB1220 ≤187140～187 
0Cr17Ni12Mo2GB1220 ≤187140～187 
0Cr18Ni11NbGB1220 ≤187140～187 
TP304H, TP316H, TP347HASTM A213, ≤192140～192 
1Cr13 192～211움직이는 블레이드
2Cr13 212～277움직이는 블레이드
1Cr11MoV 212～277움직이는 블레이드
1Cr12MoWV 229～311움직이는 블레이드
ZG20CrMoJB／T 7024，135～180135～180 
ZG15Cr1MoJB／T 7024，140～220140～220 
ZG15Cr2Mo1JB／T 7024，140～220140～220 
ZG20CrMoVJB／T 7024，140～220140～220 
ZG15Cr1Mo1VJB／T 7024，140～220140～220 
35DL／T439，146～196146～196볼트
45DL／T439，187～229187～229볼트
20CrMoDL／T439，197～241197～241볼트
35CrMoDL／T439，241～285241～285볼트(직경 ＞ 50mm)
35CrMoDL／T439，255～311255～311볼트(직경 ≤50mm)
42CrMoDL／T439，248～311248～311볼트(직경 ＞65mm)
42CrMoDL／T439，255～321255～321볼트(직경 ≤65mm)
25Cr2MoVDL／T439，248～293248～293볼트
25Cr2Mo1VDL／T439，248～293248～293볼트
20Cr1Mo1V1DL／T439，248～293248～293볼트
20Cr1Mo1VTiBDL／T439，255～293255～293볼트
20Cr1Mo1VNbTiBDL／T439，252～302252～302볼트
20Cr12NiMoWV(C422)DL／T439，277～331277～331볼트
2Cr12NiW1Mo1V동부 증기 터빈 공장 표준291～321볼트
2Cr11Mo1NiWVNbN동부 증기 터빈 공장 표준290～321볼트
45Cr1MoV동부 증기 터빈 공장 표준248～293볼트
R-26(Ni-Cr-Co 합금)DL／T439，262～331262～331볼트
GH445DL／T439，262～331262～331볼트
ZG20CrMoJB/T7024，135～180135～180실린더
ZG15Cr1Mo, ZG15Cr2MoZG20Cr1MoV, ZG15Cr1Mo1VJB/T7024，140～220140～220실린더

비철 및 철 금속 경도 차트

1. 비철금속 경도 차트

비철금속 경도인장 강도
δb/MPa
Rockwell표면 로크웰VickersBrinell
(F/D2=30) 
HRCHRAHR15NHR30NHR45NHVHBSHBWMSCr.SCr-V.SCrNi.SCr-Mo.SCr-Ni-Mo .SCrMnSi.SUHSSS.S
20.060.268.840.719.2226225225774742736782747/781/740
20.560.469.041.219.8228227227784751744787753/788/749
21.060.769.341.720.4230229229793760753792760/794/758
21.561.069.542.221.0233232232803769761797767/801/767
22.061.269.842.621.5235234234813779770803774/809/777
22.561.570.043.122.1238237237823788779809781/816/786
23.061.770.343.622.724l240240833798788815789/824/796
23.562.070.644.023.3244242242843808797822797/832/806
24.062.270.844.523.9247245245854818807829805/840/816
24.562.571.145.024.5250248248864828816836813/848/826
25.062.871.445.525.1253251251875838826843822/856/837
25.563.071.645.925.7256254254886848837851831850865/847
26.063.371.946.426.3259257257897859847859840859874/858
26.563.572.246.926.9262260260908870858867850869883/868
27.063.872.447.327.5266263263919880869876860879893/879
27.564.072.747.828.1269266266930891880885870890902/890
28.064.373.048.328.7273269269942902892894880901912/901
28.564.673.348.729.3276273273954914903904891912922/913
29.064.873.549.229.9280276276965925915914902923933/924
29.565.173.849.730.5284280280977937928924913935943/936
30.065.374.150.231.1288283283989948940935924947954/947
30.565.674.450.631.72922872871002960953946936959965/959
31.065.874.751.132.329629l29l1014972966957948972977/971
31.566.174.951.632.93002942941027984980969961985989/983
32.066.475.252.033.530429829810399969939819749991001/996
32.566.675.552.534.130830230210521009100799498710121013/1008
33.066.975.853.034.73133063061065102210221007100110271026/1021
33.567.176.153.435.33173103101078103410361020101510411039/1034
34.067.476.453.935.932l3143141092104810511034102910561052/1047
34.567.776.754.436.53263183181105106110671048104310711066/1060
35.067.977.054.837.033l3233231119107410821063105810871079/1074
35.568.277.255.337.63353273271133108810981078107411031094/1087
36.068.477.555.838.23403323321147110211141093109011191108/1101
36.568.777.856.238.83453363361162111611311109110611361123/1116
37.069.078.156.739.43503413411177113111481125112211531139/1130
37.569.278.457.240.03553453451192114611651142113911711155/1145
38.069.578.757.640.63603503501207116111831159115711891171/1161
38.569.779.058.141.2365355355122211761201117711741207118711701176
39.070.079.358.641.837l360360123811921219119511921226120411951193
39.570.379.659.042.4376365365125412081238121412111245122212191209
40.070.579.959.543.0381370370127112251257123312301265124012431226
40.570.880.260.043.6387375375128812421276125212491285125812671244
41.071.180.560.444.2393380381130512601296127312691306127712901262
41.571.380.860.944.8398385386132212781317129312891327129613131280
42.071.681.161.345.440439l392134012961337131413101348131613361299
42.571.881.461.845.9410396397135913151358133613311370133613591319
43.072.181.762.346.541640l403137813351380135813531392135713811339
43.572.482.062.747.1422407409139713551401138013751415137814041361
44.072.682.363.247.7428413415141713761424140413971439140014271383
44.572.982.663.648.3435418422143813981446142714201462142214501405
45.073.282.964.148.944l424428145914201469145114441487144514731429
45.573.483.264.649.5448430435148114441493147614681512146914961453
46.073.783.565.050.145443644l150314681517150214921537149315201479
46.573.983.765.550.746l442448152614931541152715171563151715441505
47.074.284.065.951.2468449455155015191566155415421589154315691533
47.574.584.366.451.8475/463157515461591158115681616156915941562
48.074.784.666.852.4482/470160015741617160815951643159516201592
48.575.084.967.353.0489/478162616031643163616221671162316461623
49.075.385.267.753.6497/486165316331670166516491699165116741655
49.575.585.568.254.2504/494168116651697169516771728167917021689
50.075.885.768.654.7512502502171016981724172417061758170917311725
50.576.186.069.155.3520510510/1732175217551735178817391761/
51.076.386.369.555.9527518518/1768178017861764181917701792/
51.576.686.670.056.5535527527/1806180918181794185018011824/
52.076.986.870.457.1544535535/1845183918501825188118341857/
52.577.187.170.957.6552544544//186918831856191418671892/
53.077.487.471.358.2561552552//189919171888194719011929/
53.577.787.671.858.856956l56l//19301951//19361966/
54.077.987.972.259.4578569569//19611986//19712006/
54.578.288.172.659.9587577577//19932022//20082047/
55.078.588.473.160.5596585585//20262058//20452090/
55.578.788.673.561.1606593593///////2135/
56.079.088.973.961.7615601601///////2181/
56.579.389.174.462.2625608608///////2230/
57.079.589.474.862.8635616616///////2281/
57.579.889,675.263.4645622622///////2334/
58.080.189.875.663.9655628628///////2390/
58.580.390.076.164.5666634634///////2448/
59.080.690.276.565.1676639639///////2509/
59.580.990.476.965.6687643643///////2572/
60.081.290.677.366.2698647647/////////
60.581.490.877.766.8710650650/////////
61.081.791.078.167.372l///////////
61.582.091.278.667.9733///////////
62.082.291.479.068.4745///////////
62.582.591.579.469.0757///////////
63.082.891.779.869.5770///////////
63.583.191.880.270.1782///////////
64.083.391.980.670.6795///////////
64.583.692.181.071.2809///////////
65.083.992.281.371.1822///////////
65.584.1///836///////////
66.084.4///850///////////
66.584.7///865///////////
67.085.0///879///////////
67.585.2///894///////////
68.085.5///909///////////

2. 철 금속 경도 차트

다음 데이터는 주로 저탄소 데이터에 적용됩니다. 강철 (연강).

철 금속 경도인장 강도
Rockwell표면 로크웰Vickers브리넬 HBS
HRBHR15THR30THR45THVF/D2=10F/D2=10MPa
60.080.456.130.4105102/375
60.580.556.430.9105102/377
61.080.756.731.4106103/379
61.580.857.131.9107103/381
62.080.957.432.4108104/382
62.581.157.732.9108104/384
63.081.258.033.5109105/386
63.581.458.334.0110105/388
64.081.558.734.5110106/390
64.581.659.035.011l106/393
65.081.859.335.5112107/395
65.581.959.636.1113107/397
66.082.159.936.6114108/399
66.582.260.337.1115108/402
67.082.360.637.6115109/404
67.582.560.938.1116110/407
68.082.661.238.6117110/409
68.582.761.539.2118111/412
69.082.961.939.7119112/415
69.583.062.240.2120112/418
70.083.262.540.712l113/42l
70.583.362.841.2122114/424
71.083.463.141.7123115/427
71.583.663.542.3124115/430
72.083.763.842.8125116/433
72.583.964.143.3126117/437
73.084.064.443.8128118/440
73.584.164.744.3129119/444
74.084.365.144.8130120/447
74.584.465.445.413l12l/451
75.084.565.745.9132122152455
75.584.766.046.4134123155459
76.084.866.346.9135124156463
76.585.066.647.4136125158467
77.085.167.047.9138126159471
77.585.267.348.513912716l475
78.085.467.649.0140128163480
78.585.567.949.5142129164484
79.085.768.250.0143130166489
79.585.868.650.5145132168493
80.085.968.951.0146133170498
80.586.169.251.6148134172503
81.086.269.552.1149136174508
81.586.369.852.6151137/513
82.086.570.253.1152138/518
82.586.670.553.6154140/523
83.086.870.854.1156//529
83.586.971.154.7157//534
84.087.071.455.2159//540
84.587.271.855.716l//546
85.087.372.156.2163//551
85.587.572.456.7165//557
86.087.672.757.2166//563
86.587.773.057.8168//570
87.087.973.458.3170//576
87.588.073.758.8172//582
88.088.174.059.3174//589
88.588.374.359.8176//596
89.088.474.660.3178//603
89.588.675.060.9180//609
90.088.775.361.4183/176617
90.588.875.661.9185/178624
91.089.075.962.4187/18063l
91.589.176.262.9189/182639
92.089.376.663.4191/184646
92.589.476.964.0194/187654
93.089.577.264.5196/189662
93.589.777.565.0199/192670
94.089.877.865.5201/195678
94.589.978.266.0203/197686
95.590.178.566.5206/200695
95.090.278.867.1208/203703
96.090.479.167.6211/206712
96.590.579.468.1214/209721
97.090.679.868.6216/212730
97.590.880.169.1219/215739
98.090.980.469.6222/218749
98.591.180.770.2225/222758
99.091.281.070.7227/226768
99.591.381.471.2230/229778
100.091.581.771.7233/232788

관련 읽기: 금속 경도 비교 차트: HV, HB, HRC

일반적으로 사용되는 경도

브리넬 경도

브리넬 경도 테스트는 경화 강철로 만든 공 또는 경질 합금 를 들여쓰기로 지정합니다.

테스트 대상 재료의 표면에 지정된 테스트 힘 F를 가하고 지정된 유지 시간이 지나면 테스트 힘이 제거되어 직경 d의 홈이 남습니다.

그리고 브리넬 경도 값은 테스트 힘을 압흔의 표면적으로 나누어 계산합니다. 브리넬 경도 값의 기호는 HBS 또는 HBW로 표시됩니다.

브리넬 경도

HBS와 HBW의 차이점은 사용되는 들여쓰기 유형에 있습니다.

HBS는 경화강 볼을 압자로 사용했음을 나타내며 연강과 같이 값이 450 미만인 재료의 브리넬 경도를 측정하는 데 사용됩니다, 회색 주철및 비철금속.

반면 HBW는 압자로 단단한 합금 볼을 사용하는 것을 말하며, 650 이하의 값을 가진 재료의 브리넬 경도를 측정하는 데 사용됩니다.

동일한 재료와 실험 조건을 사용하더라도 두 테스트의 결과는 다를 수 있으며, 일반적으로 HBW 값이 HBS 값보다 높을 수 있으며 정확한 정량적 규칙은 없습니다.

HBW 공식

2003년 중국은 국제 표준을 채택하고 경질 합금 볼 헤드를 선호하는 강철 볼 인덴터 사용을 중단했습니다.

그 결과, HBS는 더 이상 사용되지 않으며 모든 브리넬 경도 값은 이제 HBW로 표시됩니다.

HBW를 단순히 HB라고 부르는 경우가 많지만, 문헌에서 HBS에 대한 언급을 여전히 찾을 수 있습니다.

브리넬 경도 측정 방법은 주철, 비철 합금 및 다양한 강철과 같은 재료를 테스트하는 데 적합합니다. 어닐링 또는 담금질 및 템퍼링 과정을 거칩니다.

그러나 너무 단단하거나, 너무 작거나, 너무 얇거나, 표면에 큰 홈이 있는 샘플이나 공작물을 테스트하는 데는 적합하지 않습니다.

로크웰 경도

비커스 경도 테스트는 원뿔 정점 각도가 120도인 다이아몬드 원뿔 또는 직경 Ø1.588mm 또는 Ø3.176mm의 경화강 볼을 압자로 사용하고 지정된 하중을 가합니다.

샘플에 10kgf의 초기 하중과 60, 100 또는 150kgf의 총 하중을 가합니다.

총 하중이 가해진 후, 경도는 초기 하중을 유지한 상태에서 주 하중을 제거했을 때의 압입 깊이와 초기 하중 아래의 압입 깊이의 차이에 의해 결정됩니다.

로크웰 경도

로크웰 경도 테스트는 세 가지 테스트 힘과 세 가지 압입기를 사용하여 총 9가지 가능한 조합과 해당 로크웰 경도 척도를 생성합니다.

이 9가지 저울은 일반적으로 사용되는 다양한 금속 재료에 적합합니다.

가장 일반적으로 사용되는 세 가지 로크웰 경도계는 HRA, HRB, HRC이며, 그 중 HRC가 가장 널리 사용되고 있습니다.

일반적으로 사용되는 로크웰 경도 테스트 사양 표

경도 기호들여쓰기 유형총 테스트 인력
F/N(kgf)		경도 범위애플리케이션
HRA120° 다이아몬드 콘588.4(60)20~88경질 합금, 카바이드, 얕은 케이스 경화강 등
HRBØ1.588mm 담금질 스틸 볼980.7(100)20~100어닐링 또는 정규화 강철, 알루미늄 합금, 구리 합금, 주철
HRC120° 다이아몬드 콘1471(150)20~70강화 강철, 담금질 및 템퍼링 스틸, 딥 케이스 경화 스틸

로크웰 경도 테스트는 20-70HRC 범위의 경도 값에 적합합니다. 시료의 경도가 20HRC 미만인 경우 압자의 감도가 원뿔 부분의 압력이 증가함에 따라 감소하므로 HRB 눈금을 사용하는 것이 좋습니다.

그러나 시료의 경도가 67HRC보다 큰 경우 압자 끝에 가해지는 압력이 너무 높아져 다이아몬드가 손상되고 압자의 수명이 단축될 수 있으므로 HRA 스케일을 사용하는 것이 좋습니다.

로크웰 경도 테스트는 쉽고 빠르며 홈이 최소화되어 완제품 표면과 더 단단하고 얇은 공작물을 테스트하는 데 이상적인 것으로 알려져 있습니다.

그러나 작은 홈으로 인해 구조와 경도가 고르지 않은 재료의 경우 경도 값이 크게 변동할 수 있어 브리넬 경도 테스트보다 정확도가 떨어질 수 있습니다.

로크웰 경도 테스트는 일반적으로 강철, 비철금속, 초경합금과 같은 재료의 경도를 측정하는 데 사용됩니다.

비커스 경도

비커스 경도

비커스 경도 측정의 원리는 브리넬 경도 테스트의 원리와 유사합니다.

각도가 136°인 다이아몬드 피라미드 모양의 압자를 사용하여 테스트 대상 재료의 표면에 지정된 테스트 힘(F)을 가합니다.

지정된 유지 시간이 지나면 테스트 힘이 제거되고 경도 값은 규칙적인 피라미드 모양의 홈의 단위 표면적에 대한 평균 압력으로 계산되며, 기호는 HV입니다.

HV 공식

비커스 경도 측정은 범위가 넓어 10~1000 HV 범위의 경도를 가진 재료를 측정할 수 있습니다. 압흔의 크기가 작습니다.

이 측정 방법은 일반적으로 침탄 및 질화를 통해 생성된 얇은 재료와 표면 경화 층을 측정하는 데 사용됩니다.

리브 경도

Leeb 경도 테스트는 텅스텐 카바이드 볼이 장착된 장치를 사용하여 시험편의 표면에 충격을 가한 다음 반동하는 방식으로 진행됩니다. 리바운드 속도는 테스트 대상 재료의 경도에 영향을 받습니다.

충격 장치에는 영구 자성 물질이 설치되어 있어 충격체의 이동 속도에 비례하는 전자기 신호를 생성합니다. 이 신호는 전자 회로를 통해 리브 경도 값으로 변환되며, 이 값은 HL 기호로 표시됩니다.

Leeb 경도 시험기는 작업대가 필요 없는 휴대용 장치입니다. 경도 센서가 작고 손으로 쉽게 조작할 수 있어 크고 무겁거나 복잡한 형상을 테스트하는 데 적합합니다.

Leeb 경도 테스트의 주요 장점 중 하나는 가벼운 표면 손상만 발생하므로 비파괴 테스트에 이상적인 옵션이라는 점입니다. 또한 모든 방향, 좁은 공간 및 특수 부품에 대한 고유한 경도 테스트를 제공합니다.

로크웰, 브리넬, 비커스 경도 테스트

로크웰 경도 테스트

로크웰 경도 테스트는 일반적으로 금속의 경도를 측정하는 데 사용됩니다. 이 테스트는 예압에 의한 관통과 비교하여 큰 하중 하에서 압자의 관통 깊이를 평가합니다.

장비 및 절차

필요한 장비:

로크웰 경도 테스트 기계.

들여쓰기: 다이아몬드 콘(단단한 소재용) 또는 스틸 볼(부드러운 소재용).

시료: 테스트할 재료의 준비된 샘플입니다.

절차:

표본 준비하기: 테스트 결과에 영향을 미치지 않도록 시편 표면이 깨끗하고 매끄러운지 확인하세요.

적절한 스케일 선택: 재료의 경도에 따라 로크웰 눈금을 선택합니다(예: 단단한 재료의 경우 HRC, 부드러운 재료의 경우 HRB).

시편 위치 지정: 시편을 테스트 기계의 모루에 단단히 올려놓습니다.

마이너 로드 적용: 10kgf의 작은 하중을 가하여 압자를 고정하고 표면 산화를 관통합니다.

주요 부하 적용: 선택한 로크웰 저울에 대해 지정된 주요 하중(예: HRC의 경우 150kgf)까지 하중을 늘립니다.

들여쓰기 측정: 주요 하중을 가한 후 기계가 압입 깊이를 측정하고 로크웰 경도 수치를 자동으로 계산합니다.

브리넬 경도 테스트

브리넬 경도 시험은 구형 압자로 홈을 낸 직경을 평가하여 크고 입자가 거친 재료의 경도를 측정합니다.

장비 및 절차

필요한 장비:

브리넬 경도 시험기.

구형 압자(일반적으로 직경 10mm, 경화강 또는 텅스텐 카바이드로 제작됨).

시료: 테스트할 재료의 적절하게 준비된 샘플입니다.

절차:

표본 준비하기: 시편 표면이 평평하고 깨끗한지 확인합니다.

시편 위치 지정: 시편을 테스트 기계의 모루에 단단히 올려놓습니다.

로드: 재료에 따라 500kgf에서 3000kgf 사이의 하중을 선택합니다.

로드 적용: 선택한 하중을 10~30초 동안 가한 다음 현미경을 사용하여 압입 직경을 측정합니다.

경도 계산: 압흔의 지름을 사용하여 공식을 사용하여 브리넬 경도 수(BHN)를 계산합니다: [ \text{BHN} = \frac{2P}{\pi D (D - \sqrt{D^2 - d^2})} ] 여기서 (P)는 하중, (D)는 들여쓰기의 직경, (d)는 들여쓰기의 지름입니다.

비커스 경도 테스트

비커스 경도 테스트는 다이아몬드 피라미드 압자를 사용하여 금속 및 세라믹을 포함한 재료의 경도를 측정하는 다용도 방법입니다.

장비 및 절차

경도 계산: 대각선 측정값과 공식을 사용하여 비커스 경도 수(VHN)를 계산합니다:

VHN=2P죄⁡(136∘/2)d2

여기서 (P)는 하중이고 (d)는 들여쓰기의 대각선 평균 길이입니다.

필요한 장비:

비커스 경도 테스트 기계.

정사각형 베이스의 다이아몬드 피라미드 들여쓰기.

시료: 테스트할 재료의 적절하게 준비된 샘플입니다.

절차:

표본 준비하기: 시편 표면이 매끄럽고 깨끗한지 확인합니다.

시편 위치 지정: 시편을 테스트 기계의 모루에 단단히 올려놓습니다.

로드: 필요한 재료와 정밀도에 따라 1gf에서 120kgf 사이의 하중을 선택합니다.

로드 적용: 10~15초 동안 하중을 가한 다음 현미경으로 압입 대각선을 측정합니다.

브리넬 경도 시험은 강철 볼 또는 다이아몬드 콘을 시료 표면에 눌러 압흔의 깊이를 측정하여 시료의 경도를 측정합니다. 이 방법은 어닐링, 정규화, 담금질 및 강화 강철, 주철 및 비철 금속과 같은 재료의 경도를 측정하는 데 적합합니다.

로크웰 경도 테스트는 특정 절차와 다이아몬드와 같은 작은 인덴터를 사용하여 경도를 측정하므로 다양한 재료에 적합합니다.

비커스 경도 시험은 브리넬 시험과 로크웰 시험의 장점을 모두 가지고 있어 매우 부드러운 재료부터 매우 단단한 재료까지 측정할 수 있으며, 두 시험의 결과를 비교할 수 있습니다.

제가 찾은 정보에는 누프 경도 테스트의 장단점에 대한 자세한 내용은 나와 있지 않지만 브리넬, 로크웰, 비커스와 동등한 수준의 정적 테스트 방법 중 하나입니다.

웹스터 경도 시험기는 주로 알루미늄 합금 프로파일의 기계적 특성을 확인하는 데 사용되지만 구리, 황동 및 연강과 같은 재료에도 적합합니다.

Barcol 경도 시험기는 압입 경도 시험기의 일종입니다. 제가 찾은 정보에는 장단점에 대한 구체적인 내용이 명시되어 있지 않습니다.

각 경도 테스트 방법에는 특성과 적용 범위가 있습니다:

  • 브리넬 경도 테스트는 다양한 재료, 특히 어닐링, 정규화, 담금질 및 강화 강철, 주철 및 비철 금속에 적합합니다.
  • 로크웰 경도 테스트는 측정에 작은 압자를 사용하여 다양한 재료에 적합합니다.
  • 비커스 경도 테스트는 브리넬 테스트와 로크웰 테스트의 장점을 결합한 것으로, 매우 부드러운 재료부터 매우 단단한 재료에 적합하며 두 테스트의 결과를 비교할 수 있습니다.
  • 정적 테스트 방법 중 하나인 누프 경도 테스트는 다양한 재료에 적합하지만, 그 특성에 대한 추가 이해가 필요합니다.
  • 웹스터 경도 시험기는 알루미늄 합금 프로파일의 기계적 특성을 확인하는 데 특히 적합하지만 다른 재료에도 사용할 수 있습니다.
  • 압입 경도 시험기인 Barcol 경도 시험기는 재료 경도 시험 분야에서 독보적인 위치를 차지하고 있습니다.

경도 테스트 방법 비교

각 경도 테스트 방법에는 특정 애플리케이션에 적합한 고유한 기능이 있습니다.

로드 범위 및 들여쓰기 유형

  • Rockwell: 다양한 재료에 적합한 다이아몬드 콘 또는 스틸 볼 압자로 사소한 하중과 큰 하중을 사용합니다.
  • Brinell: 구형 압자로 높은 하중(500kgf ~ 3000kgf)을 가하여 크고 거친 입자의 재료에 이상적입니다.
  • Vickers: 모든 재료의 정밀 측정에 적합한 넓은 하중 범위(1gf ~ 120kgf)의 다이아몬드 피라미드 압자를 사용합니다.

표준 및 참조

  • 로크웰 표준: ASTM E18, ISO 6508.
  • 브리넬 표준: ASTM E10, ISO 6506.
  • 비커스 표준: ASTM E384, ISO 6507.

경도 테스터

  • 마이크로 비커스 경도 시험기

HM 시리즈:

마이크로 비커스 경도 시험기

  • 비커스 경도 시험기
    HV 시리즈:
비커스 경도 시험기

  • 로크웰 경도 시험기
    HR 시리즈:
로크웰 경도 시험기

  • 휴대용 Leeb 경도 시험기
    HH 시리즈:
휴대용 Leeb 경도 시험기

자주 묻는 질문

다음은 자주 묻는 질문에 대한 답변입니다:

모스 경도 척도는 어떤 용도로 사용되나요?

모스 경도 척도는 광물의 스크래치 저항성을 측정하는 데 사용됩니다. 1812년 프리드리히 모스가 개발한 이 척도는 서로 긁히는 능력에 따라 광물을 식별하고 분류하는 데 도움이 되는 정성적 서수 척도입니다. 모스 눈금은 주로 지질학 및 광물학에서 사용되지만 다양한 재료의 상대적 내구성과 내마모성을 평가하기 위한 재료 과학 분야에도 적용됩니다. 그러나 금속 경도를 정밀하게 측정하려면 비커스, 로크웰 또는 브리넬 경도 테스트와 같은 정량적 테스트가 더 선호됩니다.

로크웰 경도 테스트는 어떻게 진행되나요?

로크웰 경도 테스트는 예비 하중에 의한 침투와 비교하여 큰 하중 하에서 압자의 침투 깊이를 결정하여 재료의 경도를 측정합니다. 테스트는 작은 하중(일반적으로 10kgf)을 가하여 기준 깊이를 설정하는 것으로 시작됩니다. 그런 다음 사용 중인 특정 로크웰 스케일에 따라 달라질 수 있는 큰 하중을 가합니다. 이 하중을 특정 시간 동안 유지한 후 마이너 하중을 그대로 두고 제거합니다. 경도 값은 주요 하중을 가하기 전과 후의 깊이 측정값 차이를 기준으로 계산됩니다. 이 테스트는 간단하고 결과가 빠르며 재료 손상을 최소화하고 직접 경도를 측정할 수 있다는 장점이 있습니다. 다양한 산업 분야에서 품질 관리 및 재료 선택에 널리 사용됩니다.

브리넬 경도 시험과 비커스 경도 시험의 차이점은 무엇인가요?

브리넬 및 비커스 경도 테스트는 주로 압입기, 절차 및 재료 적용성에서 차이가 있습니다. 브리넬 테스트는 일반적으로 직경 1~10mm의 강철 또는 텅스텐 카바이드 볼 압자를 사용하며, 높은 하중이 가해지기 때문에 속도가 느려 표면이 거칠거나 불균일한 재료에는 적합하지만 매우 단단한 재료에는 정확도가 떨어집니다. 반면 비커스 테스트는 136도 개방 각도의 다이아몬드 피라미드 압자를 사용하여 정확도와 신뢰성이 높고 속도가 빠르며 잘 준비된 표면이 필요합니다. 비커스 테스트는 얇은 시트와 경화강을 포함한 다양한 재료에 적합한 다목적 테스트인 반면, 브리넬 테스트는 거친 표면과 특정 금속에 더 적합하지만 압자 변형 가능성과 큰 압자 크기로 인해 제한이 있습니다.

열처리를 통해 금속 경도를 어떻게 향상시킬 수 있나요?

열처리를 통해 금속 경도를 개선하려면 금속의 미세 구조를 변경하고 기계적 특성을 향상시키기 위해 고안된 여러 가지 공정이 필요합니다. 주요 방법은 다음과 같습니다:

  1. 담금질: 담금질은 금속을 고온으로 가열한 다음 오일, 물 또는 염수와 같은 매체를 사용하여 빠르게 냉각하는 과정을 포함합니다. 담금질은 강철에 마르텐사이트와 같은 단단한 상을 형성하여 경도를 높입니다.
  2. 템퍼링: 담금질 후 템퍼링은 금속을 더 낮은 온도로 재가열한 다음 천천히 냉각합니다. 이 과정을 통해 취성을 줄이면서 상당한 경도를 유지하여 인성과 경도의 균형을 맞출 수 있습니다.
  3. 강수량 경화(에이징): 특정 합금에 사용되는 이 방법은 합금을 가열하여 용질 원소를 용해한 다음 급속 냉각한 다음 더 낮은 온도에서 노화시키는 방법입니다. 이렇게 하면 미세 구조 내에 침전물이 형성되어 경도와 강도가 향상됩니다.
  4. 케이스 강화: 이 기술은 침탄 또는 질화 등의 공정을 통해 금속 표면에 단단한 탄소 또는 질소 층을 형성합니다. 표면 경도와 내마모성을 높이는 동시에 코어는 더 단단하게 유지합니다.
  5. 정규화: 주로 경도를 극대화하기 위한 것은 아니지만, 정규화는 금속을 임계 범위 이상으로 가열한 다음 공냉하여 입자 구조를 개선합니다. 이 프로세스를 통해 금속의 강도와 균일성을 향상시킬 수 있습니다.

이러한 열처리 공정을 적용하면 금속의 경도 및 기타 기계적 특성을 다양한 산업 분야에 맞게 최적화할 수 있습니다.

산업용 애플리케이션에서 금속 경도가 중요한 이유는 무엇인가요?

금속 경도는 다양한 용도에 대한 재료의 성능, 내구성 및 적합성에 직접적인 영향을 미치기 때문에 산업 분야에서 매우 중요합니다. 경도가 높은 금속은 마모, 마모 및 변형에 대한 저항력이 뛰어나며, 이는 부품이 무거운 하중, 마찰 및 충격을 받는 환경에서 필수적입니다. 이는 기계와 구조물의 수명과 구조적 무결성을 보장합니다. 또한 경도 테스트는 재료 선택과 품질 관리에 도움이 되며, 재료가 특정 표준과 사양을 충족하는지 확인합니다. 이는 제조 공정의 일관성과 신뢰성을 유지하는 데 특히 중요합니다. 전반적으로 금속 경도는 산업 제품의 효율성과 수명에 영향을 미치는 기본적인 특성입니다.

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Shane

MachineMFG 설립자

MachineMFG의 창립자인 저는 10년 넘게 금속 가공 산업에 종사해 왔습니다. 폭넓은 경험을 통해 판금 제조, 기계 가공, 기계 공학 및 금속용 공작 기계 분야의 전문가가 될 수 있었습니다. 저는 이러한 주제에 대해 끊임없이 생각하고, 읽고, 글을 쓰면서 제 분야에서 선두를 유지하기 위해 끊임없이 노력하고 있습니다. 저의 지식과 전문성을 귀사의 비즈니스에 자산으로 활용하세요.

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