재료의 경도를 측정하는 이유는 무엇인가요? 엔지니어링에 적합한 재료를 선택하려면 로크웰(HRC) 및 브리넬(HB) 경도계를 비교하는 방법을 이해하는 것이 중요합니다. 이 문서에서는 이 두 가지 일반적인 경도 테스트의 차이점을 살펴보고, 그 적용 분야와 변환 방법을 설명합니다. 끝으로 프로젝트에서 더 나은 재료 선택을 위해 이러한 경도 값을 해석하는 방법을 알게 될 것입니다.
경도는 재료의 부드러움이나 단단함을 측정하는 데 사용되는 성능 지표입니다. 경도 테스트 방법에는 여러 가지가 있으며, 각기 다른 원리를 가지고 있어 경도 값과 의미가 정확히 일치하지 않습니다.
가장 일반적인 것은 정하중 압입 경도 테스트, 즉 브리넬 경도(HB), 로크웰 경도(HRA, HRB, HRC), 비커스 경도(HV), 고무 플라스틱의 경도인 쇼어 경도(HA, HD) 등입니다. 이러한 경도 값은 딱딱한 물체에 의해 움푹 패이는 것에 대한 재료의 표면 저항을 나타냅니다.
가장 많이 사용되는 리브 경도(HL)와 쇼어 경도(HS)는 반동 경도 테스트에 속하며, 금속의 탄성 변형 작업의 크기를 나타내는 값입니다.
따라서 경도는 순수한 물리적 양이 아니라 재료의 탄성, 가소성, 강도, 인성 등을 반영하는 종합적인 성능 지표입니다.
에 대한 코드 금속 경도 (경도)는 경도 테스트 방법에 따라 H입니다,
브리넬 경도(HB)는 일반적으로 비철금속이나 열처리 전 또는 후의 강철과 같이 재료가 부드러울 때 사용됩니다. 어닐링. 로크웰 경도(HRC)는 일반적으로 열처리 후 경도와 같이 경도가 높은 재료에 사용됩니다.
브리넬 경도(HB)는 특정 시험 하중을 사용하여 경화된 강철 볼 또는 특정 직경의 경질 합금 볼을 테스트할 금속 표면에 누르고 지정된 시간 동안 유지한 다음 하중을 해제하여 테스트 표면의 움푹 들어간 직경을 측정합니다.
브리넬 경도 값은 하중을 압흔의 구형 표면적으로 나누어 얻은 지수입니다.
일반적으로 일정한 하중(일반적으로 3000kg)을 사용하여 일정한 크기(일반적으로 직경 10mm)의 경화된 강구를 재료 표면에 압입하고 잠시 유지한 후 하중을 해제하며 압입 면적에 대한 하중의 비율을 브리넬 경도 값(HB), 단위는 kgf/mm2(N/mm)로 표시합니다.2).
로크웰 경도(HR-)는 압입 소성 변형 깊이를 사용하여 경도 값 지수를 결정합니다. 경도 단위는 0.002mm입니다.
HB가 450을 초과하거나 시료가 너무 작은 경우 브리넬 경도 테스트를 사용할 수 없으며 대신 로크웰 경도 측정을 채택해야 합니다.
정점 각도가 120°인 다이아몬드 원뿔 또는 직경 1.59, 3.18mm의 강철 공을 특정 하중을 가하여 테스트할 재료 표면에 압입하고 압입된 깊이에서 재료의 경도를 계산합니다.
테스트 재료의 경도에 따라 세 가지 척도로 표현됩니다:
또한:
(1)HRC는 로크웰 C 스케일을 의미합니다.
(2) HRC와 HB는 생산에 널리 사용됩니다.
(3) HRC 범위는 HB225-650에 해당하는 HRC 20-67입니다.
경도가 이 범위보다 높으면 로크웰 경도 A 스케일 HRA가 사용됩니다. 경도가 이 범위보다 낮으면 로크웰 경도 B 스케일 HRB가 사용됩니다. 브리넬 경도의 상한은 HB650이며 이 값을 초과할 수 없습니다.
(4) 로크웰 경도 시험기 C 스케일의 압자는 120 ° 다이아몬드 원뿔이고 테스트 하중은 고정 값이며 중국 표준은 150kgf입니다.
브리넬 경도계의 압자는 경화강 볼(HBS) 또는 경질 합금 볼(HBW)을 사용하며, 테스트 하중은 볼 직경에 따라 3000~31.25kgf 범위에서 달라집니다.
(5) 로크웰 경도는 작은 홈이 있고 측정 값은 국부적이며 비파괴 검사 범주에 속하는 완제품 및 얇은 판에 적합한 여러 지점을 측정하여 평균 값을 얻어야합니다.
브리넬 경도의 들여쓰기가 더 크고 측정값이 정확하며 완제품 및 박판에는 적합하지 않으며 일반적으로 비파괴 검사 범주에 속하지 않습니다.
(6) 로크웰 경도 값은 단위가 없는 이름 없는 숫자입니다. (따라서 로크웰 경도를 도 단위로 표기하는 것은 올바르지 않습니다.)
브리넬 경도는 단위가 있으며 인장 강도와 대략적인 관계가 있습니다.
(7) 로크웰 경도는 다이얼에 직접 표시되거나 디지털 방식으로 표시 될 수 있으며 작동이 편리하고 빠르고 직관적이며 대량 생산에 적합합니다.
브리넬 경도는 현미경으로 홈의 직경을 측정한 다음 표를 찾거나 계산해야 하므로 작업이 더 복잡합니다.
(8) 특정 조건에서 HB와 HRC는 표를 조회하여 변환할 수 있습니다. 정신 계산 공식은 대략 다음과 같이 기억할 수 있습니다: 1HRC≈1/10HB.
아래는 독일 표준 DIN50150에 따라 일반적으로 사용되는 다양한 강재에 대한 비커스 경도, 브리넬 경도, 로크웰 경도의 인장 강도 비교표입니다:
인장 강도 Rm N/mm2 | HV | HB | HRC |
250 | 80 | 76.0 | – |
270 | 85 | 80.7 | – |
285 | 90 | 85.2 | – |
305 | 95 | 90.2 | – |
320 | 100 | 95.0 | – |
335 | 105 | 99.8 | – |
350 | 110 | 105 | – |
370 | 115 | 109 | – |
380 | 120 | 114 | – |
400 | 125 | 119 | – |
415 | 130 | 124 | – |
430 | 135 | 128 | – |
450 | 140 | 133 | – |
465 | 145 | 138 | – |
480 | 150 | 143 | – |
490 | 155 | 147 | – |
510 | 160 | 152 | – |
530 | 165 | 156 | – |
545 | 170 | 162 | – |
560 | 175 | 166 | – |
575 | 180 | 171 | – |
595 | 185 | 176 | – |
610 | 190 | 181 | – |
625 | 195 | 185 | – |
640 | 200 | 190 | – |
660 | 205 | 195 | – |
675 | 210 | 199 | – |
690 | 215 | 204 | – |
705 | 220 | 209 | – |
720 | 225 | 214 | – |
740 | 230 | 219 | – |
755 | 235 | 223 | – |
770 | 240 | 228 | 20.3 |
785 | 245 | 233 | 21.3 |
800 | 250 | 238 | 22.2 |
820 | 255 | 242 | 23.1 |
835 | 260 | 247 | 24.0 |
850 | 265 | 252 | 24.8 |
865 | 270 | 257 | 25.6 |
880 | 275 | 261 | 26.4 |
900 | 280 | 266 | 27.1 |
915 | 285 | 271 | 27.8 |
930 | 290 | 276 | 28.5 |
950 | 295 | 280 | 29.2 |
965 | 300 | 285 | 29.8 |
995 | 310 | 295 | 31.0 |
1030 | 320 | 304 | 32.2 |
1060 | 330 | 314 | 33.3 |
1095 | 340 | 323 | 34.4 |
1125 | 350 | 333 | 35.5 |
1115 | 360 | 342 | 36.6 |
1190 | 370 | 352 | 37.7 |
1220 | 380 | 361 | 38.8 |
1255 | 390 | 371 | 39.8 |
1290 | 400 | 380 | 40.8 |
1320 | 410 | 390 | 41.8 |
1350 | 420 | 399 | 42.7 |
1385 | 430 | 409 | 43.6 |
1420 | 440 | 418 | 44.5 |
1455 | 450 | 428 | 45.3 |
1485 | 460 | 437 | 46.1 |
1520 | 470 | 447 | 46.9 |
1555 | 480 | (456) | 47.7 |
1595 | 490 | (466) | 48.4 |
1630 | 500 | (475) | 49.1 |
1665 | 510 | (485) | 49.8 |
1700 | 520 | (494) | 50.5 |
1740 | 530 | (504) | 51.1 |
1775 | 540 | (513) | 51.7 |
1810 | 550 | (523) | 52.3 |
1845 | 560 | (532) | 53.0 |
1880 | 570 | (542) | 53.6 |
1920 | 580 | (551) | 54.1 |
1955 | 590 | (561) | 54.7 |
1995 | 600 | (570) | 55.2 |
2030 | 610 | (580) | 55.7 |
2070 | 620 | (589) | 56.3 |
2105 | 630 | (599) | 56.8 |
2145 | 640 | (608) | 57.3 |
2180 | 650 | (618) | 57.8 |
660 | 58.3 | ||
670 | 58.8 | ||
680 | 59.2 | ||
690 | 59.7 | ||
700 | 60.1 | ||
720 | 61.0 | ||
740 | 61.8 | ||
760 | 62.5 | ||
780 | 63.3 | ||
800 | 64.0 | ||
820 | 64.7 | ||
840 | 65.3 | ||
860 | 65.9 | ||
880 | 66.4 | ||
900 | 67.0 | ||
920 | 67.5 | ||
940 | 68.0 |
Barcol | Brinell | Vickers | 웹스터 | Rockwell | ||||
GYZJ | 10mm | 5kg | B | |||||
934-1 | 500kg | B | E | F | H | |||
35 | 21 | 32 | ||||||
36 | 22 | 35 | ||||||
37 | 23 | 37 | ||||||
38 | 24 | 40 | ||||||
39 | 25 | 42 | ||||||
40 | 25 | 26 | 45 | |||||
41 | 25 | 27 | 47 | |||||
42 | 26 | 28 | 49 | |||||
43 | 27 | 29 | 51 | |||||
44 | 27 | 30 | 54 | |||||
45 | 28 | 30 | 56 | |||||
46 | 29 | 31 | 58 | |||||
47 | 30 | 32 | 23 | 60 | ||||
48 | 30 | 33 | 0.7 | 26 | 62 | |||
49 | 31 | 34 | 1.3 | 28 | 64 | |||
50 | 32 | 35 | 1.9 | 31 | 66 | |||
51 | 33 | 36 | 2.5 | 34 | 68 | |||
52 | 34 | 38 | 3.1 | 36 | 70 | |||
53 | 35 | 39 | 3.6 | 39 | 30 | 72 | ||
54 | 37 | 40 | 4.2 | 41 | 34 | 73 | ||
55 | 38 | 41 | 4.7 | 44 | 37 | 75 | ||
56 | 39 | 43 | 5.3 | 46 | 40 | 77 | ||
57 | 40 | 44 | 5.8 | 48 | 43 | 78 | ||
58 | 42 | 45 | 6.3 | 50 | 46 | 80 | ||
59 | 43 | 47 | 6.8 | 53 | 48 | 82 | ||
60 | 45 | 49 | 7.3 | 55 | 51 | 83 | ||
61 | 46 | 50 | 7.8 | 57 | 54 | 85 | ||
62 | 48 | 52 | 8.3 | 59 | 56 | 86 | ||
63 | 50 | 54 | 8.8 | 61 | 59 | 88 | ||
64 | 51 | 56 | 9.2 | 63 | 61 | 89 | ||
65 | 53 | 58 | 9.7 | 65 | 63 | 90 | ||
66 | 55 | 60 | 10.1 | 67 | 66 | 92 | ||
67 | 57 | 62 | 10.6 | 69 | 68 | 93 |
Barcol | Vickers | 웹스터 | Rockwell | ||||
GYZJ | 10mm | 5kg | B | ||||
934-1 | 500kg | B | E | F | H | ||
68 | 60 | 65 | 11 | 71 | 70 | 94 | |
69 | 62 | 67 | 11.4 | 73 | 72 | 95 | |
70 | 64 | 70 | 11.8 | 17 | 75 | 74 | 97 |
71 | 67 | 72 | 12.2 | 23 | 76 | 75 | 98 |
72 | 69 | 75 | 12.6 | 28 | 78 | 77 | 99 |
73 | 72 | 78 | 12.9 | 33 | 80 | 79 | 100 |
74 | 75 | 81 | 13.3 | 38 | 81 | 80 | 101 |
75 | 78 | 85 | 13.7 | 42 | 83 | 82 | 102 |
76 | 80 | 88 | 14 | 47 | 84 | 83 | 103 |
77 | 84 | 92 | 14.3 | 51 | 86 | 85 | 104 |
78 | 87 | 95 | 14.7 | 55 | 87 | 86 | 105 |
79 | 90 | 99 | 15 | 59 | 89 | 88 | 106 |
80 | 94 | 103 | 15.3 | 63 | 90 | 89 | 106 |
81 | 97 | 108 | 15.6 | 66 | 91 | 90 | 107 |
82 | 101 | 112 | 15.9 | 70 | 92 | 91 | 108 |
83 | 105 | 117 | 16.2 | 73 | 94 | 92 | 109 |
84 | 109 | 121 | 16.4 | 76 | 95 | 93 | 109 |
85 | 113 | 126 | 16.7 | 79 | 96 | 94 | 110 |
86 | 117 | 131 | 16.9 | 81 | 97 | 95 | 111 |
87 | 121 | 137 | 17.2 | 84 | 98 | 96 | 111 |
88 | 126 | 142 | 17.4 | 86 | 99 | 97 | 112 |
89 | 130 | 17.6 | 88 | 100 | 98 | 112 | |
90 | 135 | 17.8 | 90 | 101 | 98 | 113 | |
91 | 140 | 18 | 102 | 99 | 114 | ||
92 | 145 | 18.2 | 103 | 100 | |||
93 | 18.4 | 103 | 100 | ||||
94 | 18.6 | 104 | 101 | ||||
95 | 18.7 | 105 | 102 | ||||
96 | 18.9 | 106 | 102 | ||||
97 | 19 | 106 | 103 | ||||
98 | 19.2 | 107 | |||||
98 | 19.3 | 107 | |||||
100 | 19.4 | 108 |
HB | HV | HRA | HRB | HRC | HRD | HS | 인장 강도 MPa | |
표준 구체 | 텅스텐 카바이드 구 | |||||||
– | – | 940 | 85.6 | – | 68 | 76.9 | 97 | – |
– | – | 920 | 85.3 | – | 67.5 | 76.5 | 96 | – |
– | – | 900 | 85 | – | 67 | 76.1 | 95 | – |
– | -767 | 880 | 84.7 | – | 66.4 | 75.7 | 93 | – |
– | -757 | 860 | 84.4 | – | 65.9 | 75.3 | 92 | – |
– | -745 | 840 | 84.1 | – | 65.3 | 74.8 | 91 | – |
– | -733 | 820 | 83.8 | – | 64.7 | 74.3 | 90 | – |
– | -722 | 800 | 83.4 | – | 64 | 73.8 | 88 | – |
– | -712 | – | – | – | – | – | – | – |
– | -710 | 780 | 83 | – | 63.3 | 73.3 | 87 | – |
– | -698 | 760 | 82.6 | – | 62.5 | 72.6 | 86 | – |
– | -684 | 740 | 82.2 | – | 61.8 | 72.1 | – | – |
– | -682 | 737 | 82.2 | – | 61.7 | 72 | 84 | – |
– | -670 | 720 | 81.8 | – | 61 | 71.5 | 83 | – |
– | -656 | 700 | 81.3 | – | 60.1 | 70.8 | – | – |
– | -653 | 697 | 81.2 | – | 60 | 70.7 | 81 | – |
– | -647 | 690 | 81.1 | – | 59.7 | 70.5 | – | – |
– | -638 | 680 | 80.8 | – | 59.2 | 70.1 | 80 | – |
– | 630 | 670 | 80.6 | – | 58.8 | 69.8 | – | – |
– | 627 | 667 | 80.5 | – | 58.7 | 69.7 | 79 | – |
– | – | 677 | 80.7 | – | 59.1 | 70 | – | – |
– | 601 | 640 | 79.8 | – | 57.3 | 68.7 | 77 | – |
– | – | 640 | 79.8 | – | 57.3 | 68.7 | – | – |
– | 578 | 615 | 79.1 | – | 56 | 67.7 | 75 | – |
– | – | 607 | 78.8 | – | 55.6 | 67.4 | – | – |
– | 555 | 591 | 78.4 | – | 54.7 | 66.7 | 73 | 2055 |
– | – | 579 | 78 | – | 54 | 66.1 | – | 2015 |
– | 534 | 569 | 77.8 | – | 53.5 | 65.8 | 71 | 1985 |
– | – | 533 | 77.1 | – | 52.5 | 65 | – | 1915 |
– | 514 | 547 | 76.9 | – | 52.1 | 64.7 | 70 | 1890 |
-495 | – | 539 | 76.7 | – | 51.6 | 64.3 | – | 1855 |
– | – | 530 | 76.4 | – | 51.1 | 63.9 | – | 1825 |
– | 495 | 528 | 76.3 | – | 51 | 63.8 | 68 | 1820 |
-477 | – | 516 | 75.9 | – | 50.3 | 63.2 | – | 1780 |
– | – | 508 | 75.6 | – | 49.6 | 62.7 | – | 1740 |
– | 477 | 508 | 75.6 | – | 49.6 | 62.7 | 66 | 1740 |
-461 | – | 495 | 75.1 | – | 48.8 | 61.9 | – | 1680 |
– | – | 491 | 74.9 | – | 48.5 | 61.7 | – | 1670 |
– | 461 | 491 | 74.9 | – | 48.5 | 61.7 | 65 | 1670 |
444 | – | 474 | 74.3 | – | 47.2 | 61 | – | 1595 |
– | – | 472 | 74.2 | – | 47.1 | 60.8 | – | 1585 |
– | 444 | 472 | 74.2 | – | 47.1 | 60.8 | 63 | 1585 |
429 | 429 | 455 | 73.4 | – | 45.7 | 59.7 | 61 | 1510 |
415 | 415 | 440 | 72.8 | – | 44.5 | 58.8 | 59 | 1460 |
401 | 401 | 425 | 72 | – | 43.1 | 57.8 | 58 | 1390 |
388 | 388 | 410 | 71.4 | – | 41.8 | 56.8 | 56 | 1330 |
375 | 375 | 396 | 70.6 | – | 40.4 | 55.7 | 54 | 1270 |
363 | 363 | 383 | 70 | – | 39.1 | 54.6 | 52 | 1220 |
352 | 352 | 372 | 69.3 | -110 | 37.9 | 53.8 | 51 | 1180 |
341 | 341 | 360 | 68.7 | -109 | 36.6 | 52.8 | 50 | 1130 |
331 | 331 | 350 | 68.1 | -108.5 | 35.5 | 51.9 | 48 | 1095 |
321 | 321 | 339 | 67.5 | -108 | 34.3 | 51 | 47 | 1060 |
311 | 311 | 328 | 66.9 | -107.5 | 33.1 | 50 | 46 | 1025 |
302 | 302 | 319 | 66.3 | -107 | 32.1 | 49.3 | 45 | 1005 |
293 | 293 | 309 | 65.7 | -106 | 30.9 | 48.3 | 43 | 970 |
285 | 285 | 301 | 65.3 | -105.5 | 29.9 | 47.6 | – | 950 |
277 | 277 | 292 | 64.6 | -104.5 | 28.8 | 46.7 | 41 | 925 |
269 | 269 | 284 | 64.1 | -104 | 27.6 | 45.9 | 40 | 895 |
262 | 262 | 276 | 63.6 | -103 | 26.6 | 45 | 39 | 875 |
255 | 255 | 269 | 63 | -102 | 25.4 | 44.2 | 38 | 850 |
248 | 248 | 261 | 62.5 | -101 | 24.2 | 43.2 | 37 | 825 |
241 | 241 | 253 | 61.8 | 100 | 22.8 | 42 | 36 | 800 |
235 | 235 | 247 | 61.4 | 99 | 21.7 | 41.4 | 35 | 785 |
229 | 229 | 241 | 60.8 | 98.2 | 20.5 | 40.5 | 34 | 765 |
223 | 223 | 234 | – | 97.3 | -18.8 | – | – | |
217 | 217 | 228 | – | 96.4 | -17.5 | – | 33 | 725 |
212 | 212 | 222 | – | 95.5 | -16 | – | – | 705 |
207 | 207 | 218 | – | 94.6 | -15.2 | – | 32 | 690 |
201 | 201 | 212 | – | 93.8 | -13.8 | – | 31 | 675 |
197 | 197 | 207 | – | 92.8 | -12.7 | – | 30 | 655 |
192 | 192 | 202 | – | 91.9 | -11.5 | – | 29 | 640 |
187 | 187 | 196 | – | 90.7 | -10 | – | – | 620 |
183 | 183 | 192 | – | 90 | -9 | – | 28 | 615 |
179 | 179 | 188 | – | 89 | -8 | – | 27 | 600 |
174 | 174 | 182 | – | 87.8 | -6.4 | – | – | 585 |
170 | 170 | 178 | – | 86.8 | -5.4 | – | 26 | 570 |
167 | 167 | 175 | – | 86 | -4.4 | – | – | 560 |
163 | 163 | 171 | – | 85 | -3.3 | – | 25 | 545 |
156 | 156 | 163 | – | 82.9 | -0.9 | – | – | 525 |
149 | 149 | 156 | – | 80.8 | – | – | 23 | 505 |
143 | 143 | 150 | – | 78.7 | – | – | 22 | 490 |
137 | 137 | 143 | – | 76.4 | – | – | 21 | 460 |
131 | 131 | 137 | – | 74 | – | – | – | 450 |
126 | 126 | 132 | – | 72 | – | – | 20 | 435 |
121 | 121 | 127 | – | 69.8 | – | – | 19 | 415 |
116 | 116 | 122 | – | 67.6 | – | – | 18 | 400 |
111 | 111 | 117 | – | 65.7 | – | – | 15 | 385 |