학문
재료의 경도는 어떤 방식으로 측정이 되나요?
물질의 외부 힘에 얼마나 잘 견디는지를 나타내는 값인 경도가 다양한 시험 방법으로 측정이 됩니다. 이러한 측정 방식은 유사한 값을 나타내는지와 이러한 측정 방식이 어떤 기준에 의해 이루어지는지 의견 부탁드립니다.
4개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.
경도 측정 방식은 압입체의 종류나 하중을 가하는 원리에 따라 브니넬 로크웰 등 다양한 규격으로 나뉘며 각 시험법은 재료의 변형에 저항하는 정도의 고유의 산출 공식에 대입하여 수치화합니다 측정 방식마다 하중의 크기와 압흔의 형상이 다르기 때문에 산출된 값이 서로 완벽히 일치하지는 않지만 금속 재료의 경우 일정한 상관관계가 있어 표준 환산표를 통해 서로 유사한 값으로 변환하여 비교할 수 있습니다 각 방식은 시험 목적이나 재료의 경직도 라는 명확한 기준에 따라 선택되므로 대상 물질의 특성에 최적화된 표준 시험법을 적용해 시험을 해야 합니다
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.
경도는 hardness 라고 하여 재료의 외부에서 눌르는 힘에 의한 저항성을 나타내는 지표 입니다.
크게 압입 / 긁기 / 반발 세가지 방식으로 재료의 경도를 측정합니다.
압입은 로크웰 경도계라고 하여 다이아몬드의 원뿔을 재료에 압입하여 얼마나 깊이 들어갔는지로 판정을 합니다.
긁기의 경우는 모스경도계로 10단계 표준광물을 긁힘여부로 판정을 합니다.
반발은 쇼어 경도계로 압입을 사용하나 고무나 플라스틱에 사용하여 얼마나 튀어오르는지로 판정을 합니다.
그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다~! 더 궁금한게 있으시면 언제든지 문의 주십시요:)
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.
경도 측정의 기본 원리는 단순해요. 단단한 물체로 시험 대상을 누르거나 긁어서 얼마나 변형되는지를 수치로 나타내는 거예요. 다만 누르는 방식과 조건에 따라 여러 시험법이 존재하고, 각각 다른 수치 체계를 사용해요.
가장 대표적인 방법이 브리넬, 로크웰, 비커스 세 가지예요. 브리넬 경도는 강철 구슬을 일정한 힘으로 눌러서 생긴 자국의 면적으로 경도를 계산해요. 넓게 패일수록 부드러운 재료라는 뜻이에요. 비교적 무른 금속이나 주물 같은 재료에 주로 사용돼요. 비커스 경도는 다이아몬드로 만든 사각뿔 모양의 압자를 눌러서 생긴 자국의 대각선 길이로 측정해요. 압입 자국이 작아도 정밀하게 측정할 수 있어서 얇은 재료나 표면 코팅층 측정에 적합해요. 로크웰 경도는 압자가 들어간 깊이를 직접 측정하는 방식이라 자국의 크기를 현미경으로 볼 필요 없이 기계가 바로 수치를 표시해줘요. 현장에서 빠르게 측정할 때 많이 쓰여요.
안녕하세요. 박재화 박사입니다.
재료의 경도는 보통은 단단한 압입체를 표면에 눌러가지고, 얼마나 깊게 들어가거나 얼마나 큰 자국이 남는지를 보면서 측정하게 됩니다.
보통 대표적으로 사용되는 것이 브리넬이나 비커스, 로크웰이 있습니다. 브리넬은 큰 강구 자국의 크기, 비커스는 다이아몬드 자국의 크기, 로크웰은 눌린 깊이를 기준으로 보게 됩니다. 같은 재료라도 시험법이 다르면 숫자가 물론 달라질 수 있습니다. 그래서 경도값만 볼 게 아니라 어떤 방식으로 측정했는지도 같이 봐야 하는 것입니다.
요약하면 경도 측정은 비슷한 성질을 보는 여러 방법이 있고, 서로 비교는 가능하지만 완전하게 같은 값으로 보기는 어렵다고 볼 수 있습니다.