재료의 기계적 특성 - 경도(Hardness)

1. 경도의 정의

: 경도란 재표의 표면 특성으로 굳기라고도 하며 긁힘, 찍힘과 같은 표면 변형에 대한 저항력의 크기를 말한다.

 

 

2. 경도의 종류

1) 비커스 경도

① 원리

- 사각뿔 형태의 다이아몬드 압입자를 이용해 일정 하중으로 시편에 압입한 후 시편에 남은 표면적으로 경도를 계산하는 방법

 

 

- 압흔이 일정한 모양이므로 하중의 크기와 관계없이 경도의 수치는 일정함

 

- 시료는 압흔이 발생했을 때 뒷면에 이상이 없을 정도로 충분한 두께를 가져야 함

 

 

② 특징

- 매우 단단한 재료의 경도 측정이 가능

 

- Micro 경도 시험기로 사용 가능

 

- 세라믹, 보석과 같은 단단하거나 얇은 판에 주로 이용

 

 

 

 

 

2) 브리넬 경도

① 원리

: 구 형태의 압입자를 일정 하중으로 시편에 압입 후 시편에 남은 표면적으로 경도를 계산

 

- 시험편의 두께는 오목부의 깊이의 약 10배 이상으로 해서 앞면의 변화가 뒷면에 나타나지 않아야 함

 

- 작은 시료나 복잡한 모양의 시료를 시험 할 경우 특수한 유지구 이용이 필요함

 

② 특징

- 크기가 비교적 큰 대형 시편에서 측정 가능

 

- 표면의 영향이 작음

 

- 구의 크기가 커서 편차가 작음

 

 

 

 

 

3) 쇼어 경도

① 원리

: 다이아몬드를 부착한 해머나 추를 일정 높이에서 낙하시켜 튀어 오른 높이로부터 경도를 측정

 

 

② 특징

- 시험이 간단하다.

 

- 아주 작은 흔적이 생기므로 완제품에도 시험이 가능하다.

 

- 탄성률에 따라 시험값에 모순이 생기기도 한다.