경도 시험기의 정의
경도 시험은 재료가 더 단단한 물체에 눌러 들어가는 데 얼마나 저항하는지를 측정하고 그 결과를 스케일로 내놓습니다. 이 측정은 대리 지표입니다: 금속에서는 인장 강도와 대체로 상관이 있고, 인장 시험보다 훨씬 빠르며, 대부분의 형태에서는 작은 자국만 남깁니다. 반입 검사와 열처리 뒤 확인으로 이렇게 널리 쓰이는 이유가 여기 있습니다.
계기보다 시험 방식이 더 중요합니다. 스케일이 적히지 않은 경도 값은 의미가 없습니다. 로크웰, 브리넬, 비커스, 반동식은 누르는 방식이 다르고 재는 방식이 달라 곧바로 맞비교할 수 없는 수를 내놓기 때문입니다. 같은 강철 부품을 작업대 계기에서는 한 값으로, 휴대용 반동 계기에서는 다른 값으로, 비커스 계기에서는 셋째 값으로 표시할 것이며, 세 값은 각자의 조건에서 모두 옳을 수 있습니다.
따라서 실제 선정 문제는 어떤 방식이 부품에 맞느냐입니다: 크기, 작업대로 가져올 수 있는지, 표면을 준비할 수 있는지, 눈에 띄는 자국이 허용되는지, 적용 규격이 무엇을 요구하는지. 아래에서는 이것들을, 그리고 휴대용 계기가 작업대 계기의 유효한 대체가 되는 곳과 되지 않는 곳의 문제를 다룹니다.
경도 시험기 측정 원리
작업대 시험은 정해진 하중으로 정해진 압입자를 표면에 눌러 그 결과를 측정합니다. 로크웰 방식은 압입 깊이를 바로 읽으며, 스케일 문자가 압입자와 하중을 함께 부호화합니다 - 읽는 즉시 값이 나오는 이유도, 스케일을 반드시 값과 함께 적어야 하는 이유도 이것입니다. 브리넬과 비커스는 남은 자국의 크기를 광학으로 측정해 환산하므로 느리고 자국이 더 크지만, 표면 상태에는 훨씬 덜 민감합니다.
시편 두께와 압입 깊이의 대비가 판정을 무효화하는 가장 흔한 요인입니다. 압입자 아래에 재료가 충분히 없으면 모루가 하중의 일부를 떠받치고 값은 높게 나옵니다 - 명백한 오차가 아니라 거짓 합격입니다. 각 방식에 붙은 최소 두께 규정이 있는 이유가 이것이며, 그 규정은 추정이 아니라 도면과 대조해 확인합니다.
휴대용 반동 경도계는 다른 원리로 작동합니다: 정해진 물체를 표면에 튕겨 반동 속도를 충격 속도와 비교합니다. 계기로 가져올 수 없는 큰 부품에서는 정말로 유용하지만, 결과는 부품의 질량과 강성에 좌우되므로 얇은 판에서 읽은 값은 두꺼운 주물에서 읽은 값과 비교할 수 없습니다. 계기는 반동 값을 수식으로 다른 스케일에 환산하며, 그 환산에는 지켜야 할 한계가 있습니다.
구성 옵션
사양의 대부분은 정확도 등급이 아니라 이 결정들에서 정해집니다. 앞의 결정이 뒤를 제약하기 때문에 순서대로 확정하는 것입니다.
| 구성 | 선택 항목 | 실제로 무엇을 결정하는가 |
| 시험 방식과 스케일 | 스케일 문자를 둔 작업대 방식들과 휴대용 반동 방식 | 적용 규격이 어떤 스케일을 지명하는지, 그리고 남는 자국이 부품에서 허용되는지 결정합니다. |
| 압입자 형식 | 다이아몬드 원추, 경화 강구, 다이아몬드 피라미드, 반동식 충격체 | 계기가 무엇을 측정할 수 있는지 결정합니다. 압입자와 하중의 조합 중 단단한 재료에 맞는 것이 있고 무른 재료에 맞는 것이 있으며, 스케일 문자가 그 조합을 부호화합니다. |
| 시험 하중 | 한 스케일에 고정, 또는 범위에 걸쳐 선택 | 계기가 몇 스케일을 덮는지, 하나의 계기로 여러 규격을 겸할 수 있는지 결정합니다. |
| 작업대형 또는 휴대형 | 스테이지와 모루를 갖춘 고정형 계기, 또는 손에 쥐는 반동식 계기 | 부품을 애초에 계기로 가져올 수 있는지, 값을 그 자리에서 읽어야 하는지 결정합니다. |
| 시편 지지와 최소 두께 | 모루 구성, 방식이 허락하는 가장 작은 단면 | 읽은 값의 유효 여부 자체를 결정합니다. 지지가 부족한 시편은 높게 읽혀 불합격해야 할 부품을 합격시킵니다. |
| 표면 준비 요구 | 방식이 요구하는 마감, 부품에서 실제로 해 치우는 준비의 양 | 준비 시간을 잡아야 하는지, 완성 부품에서 그 준비 자체가 허용되는지 결정합니다. |
| 읽기와 데이터 처리 | 직접 표시, 측정값을 저장·평균·내보낼 수 있는지 | 로트 기록을 만들어야 하는지, 개별 측정값을 원하는지 통계 결과를 원하는지 결정합니다. |
| 검증 부속품 | 사용 중인 스케일에 맞춘 검증용 표준 블록 | 계기가 바르게 측정하고 있음을 입증할 수 있는지 여부입니다. 대부분의 품질 경영 체계는 정해진 주기로 이를 요구합니다. |
경도 시험기 선택 방법
| 요소 | 답을 좌우하는 이유 | 문의 전에 결정하는 방법 |
| 재료 계열 | 금속, 플라스틱, 탄성체는 각기 다른 스케일을 쓰고 하나의 계기가 셋을 모두 덮지 못합니다 | 재료와 시험에 적용되는 규격을 적어 주십시오. |
| 규격에 적힌 스케일 | 값은 스케일과 함께여야 뜻이 있으며, 요구 스케일이 계기를 고정합니다 | 도면이나 표준의 스케일과 합격 범위를 그대로 적어 보내 주십시오. |
| 부품 크기와 질량 | 무거운 주물은 작업대 계기로 옮길 수 없고, 가벼운 부품은 반동식으로 재기 어렵습니다 | 가장 큰 부품과 가장 작은 부품을 근사 질량과 단면 두께와 함께 적어 주십시오. |
| 시험면 접근 | 압입자는 그 면에 수직으로 닿아야 합니다 | 형상을 설명하고 특수 모루나 지지를 쓸 수 있는지 알려 주십시오. |
| 자국이 남아도 되는지 | 어떤 방식은 눈에 띄는 자국을 남겨 완성면에서는 배제됩니다 | 부품을 시험 뒤에 쓰는 것인지 판매하는 것인지 적어 주십시오. |
| 시험 위치의 두께 | 방식의 최소 두께 아래에서는 값이 대략적인 것이 아니라 무효입니다 | 시험할 위치의 벽두께 또는 단면 두께를 적어 주십시오. |
| 기록과 검증 요구 | 추적 가능한 표준 블록과 기록된 측정값을 고객의 품질 경영 체계가 부과할 수 있습니다 | 증명서나 로트 기록이 필요한지, 계기를 어떤 주기로 검증하는지 적어 주십시오. |
아직 정하지 못한 항목이 있으면 알려진 내용만 보내 주십시오. 적용 내용만으로 견적을 먼저 보내 드리고, 빈 부분을 채운 뒤에 확정할 수 있습니다.
가장 유사한 대체 제품
경도 시험기 문의가 보통 귀결되는 제품 유형과, 선택이 실제로 갈리는 지점입니다.
| 가장 가까운 대안 | 경도 시험기와의 차이 |
| 인장 시험기 | 가공한 시편을 파단까지 끌어당겨 강도·신율·탄성률을 바로 내놓습니다. 시험은 파괴적이고 재단한 시편이 필요하며 훨씬 느리지만, 대리 지표가 아니라 속성 자체를 측정합니다. 설계 계산이나 인증이 인장 수치를 요구하는 자리에서는 경도로 대신할 수 없습니다. |
| 압축 시험기 | 시편에 하중을 가해 눌러 짜부러뜨리거나 변형시키며, 콘크리트·포장재·탄성체 부품에 알맞은 시험이 이것입니다. 부품이 얼마의 하중을 견디는지에 답하고, 표면이 얼마나 단단한지에는 답하지 않습니다. |
| 충격 시험기 | 노치 시편이 부러질 때 흡수된 에너지를 측정하며, 이것은 압입 저항이 아니라 인성입니다. 경도가 같은 두 강철도 충격 거동에서는 뚜렷이 다를 수 있고, 경도 시험으로는 그 차이를 알 수 없습니다. |
| 도막 두께 게이지 | 기판의 속성이 아니라 표면 위 층의 두께를 측정합니다. 표면 처리 부품에서는 둘의 값을 함께 요구하는 일이 많지만, 답하는 질문이 다르고 어느 쪽도 다른 쪽을 대신 알려 주지 않습니다. |
| 표면 거칠기 측정기 | 마찰·실링·외관을 좌우하는 표면의 결을 프로필로 표시합니다. 표면 마감이 경도 값에도 영향을 주므로 두 계기가 검사대를 함께 쓰는 일이 많습니다. |
| 재료 시험기 | 인장·압축·굽힘·피로를 하나의 프레임에 담는, 시편에 하중을 가하는 계기의 공통 명칭입니다. 시험실이 이 중 여러 가지를 필요로 하면 만능 계기가 이를 덮고, 경도는 별개의 더 빠르고 통상 비파괴인 확인으로 남습니다. |
경도와 인성은 서로 바꿀 수 있는 것처럼 취급되기 가장 쉬운 짝입니다. 바꿀 수 없습니다: 표면 처리는 경도를 크게 올리면서 재료의 인성은 그대로 두거나 오히려 내릴 수 있습니다.
해당 문의에 포함할 내용
문의에 이 내용들이 담겨 있다면 첫 회신은 질문 목록이 아니라 견적이 될 수 있습니다. 수치를 모르는 경우 측정 업무 내용을 보내 주시면 무엇을 의미하는지 확인해 드립니다.
- 재료와 시험에 적용되는 규격 또는 표준
- 요구되는 스케일과 합격 범위
- 가장 큰 부품과 가장 작은 부품, 근사 질량 포함
- 시험 위치의 단면 또는 벽두께
- 시험면에 접근할 수 있는지와 그 형상
- 시험 뒤 눈에 띄는 자국이 허용되는지
- 로트를 위해 측정값을 기록해야 하는지
- 표준 블록이나 검증 부속품이 필요한지
- 수량, 목적지 항구, 요구 납기