1. 경성 (硬性) / 경도 (硬度) (Hardness)
ㅇ 표면이 단단한 정도
- 표면 압입에 의한 소성변형에 대한 저항력
. 재료에 가하지는 압입자(indenter)의 압입(indentation)에 대해,
. 재료가 변형에 저항하는 정도
ㅇ 압입후 생기는 자국의 크기 등으로 정량화 함
ㅇ 경도가 강한 재료를 사용한 응용 例 : 연마제 등
2. 경도의 표현
ㅇ 경도 표현 방식
- 일정 하중으로 압입자로 눌렀을 때, 변형된 표면적에 가해진 하중을 나눠 수치화
. 브리넬(Brinell), 비커스(Vikers), 로크웰(Rockwell) 등
- 또는, 일정 높이에서 강구(Steel Ball)를 낙하시키고, 그 반발로 튀어오르는 높이를 수치화
. 쇼(Shore) 등
ㅇ 로크웰 경도 (Rockwell Hardness)
- 원래, 대량생산 자동차 부품 검사용으로 고안됨
- 특히, 공장 현장에서 이용도 높은 경도 시험법
- 압입 깊이에 만 관계됨으로, 시험기 압입체 축의 상하 움직임 만으로 쉽게 즉시 측정 가능
- 경도 값은, 초기 기준 하중과 시험 하중 간의 압입 자국의 깊이 차이로 나타냄
- 압입자의 재질,형상 및 사용 하중의 크기에 따라, 여러 척도(scale : A,B,...,V)들이 사용됨
- 주로, 딱딱한 재료에 C 스케일, 연한 재료에 B 스케일을 많이 씀
3. 경도 시험 (Hardness Test)
ㅇ 경도 시험의 목적
- 재료의 경도 값을 알고자 할 때
- 재료의 경도 값으로부터, 재료의 강도를 추정하고자 할 때
- 재료의 경도 값으로부터, 가공 상태,열처리 상태를 비교하고자 할 때
ㅇ 경도 시험법의 구분
- 압입 경도 시험 (penetration hardness)
. 압입자의 누름에 의한 시험편 표면의 압입된 자국 정도를 측정
. 例) 브리넬 경도계(HB), 로크웰 경도계(HR), 비커스 경도계(HV), 마이어 경도계 등
- 반발 경도 시헙 (rebound hardness)
. 낙하 물체의 충격에 의한 시험편 표면의 반발로 튀어 오르는 높이 정도를 측정
. 例) 쇼어 경도계(HS) 등
- 긋기 경도 시험 (scratch hardness)
. 단단한 재질에 의한 시험편 표면의 긁기 흔적으로 측정
. 例) 마르텐스 긋기 경도계, 마이어 경도계, 모스 경도계 등
- 펜듀럼 경도 시험 (pendulum hardness)
. 진자의 왕복 운동에 의한 시험편 표면 마찰로 진동 횟수가 변함으로써 측정
. 例) 하버트 펜듀럼 경도계
4. [참고사항]
ㅇ 한편, 광물 경도의 개략적 표현 방식 : (모스 경도, Mohs hardness)
- 광물의 경도에 쓰이는 개략적인(비계량적인) 표시법 (값 범위 : 1~10)
. (10개의 표준 광물로 구성된 경도 척도를 사용)
. 例) 1: 활석(talc), 2: 석고, 3: 방해석, 4: 형석, 5: 인회석, 6: 장석, 7: 수정,
8: 황옥(토파스), 9: 강옥(사파이어), 10: 다이아몬드
- 측정 방식
. 경도가 낮은 광물로 경도가 높은 광물을 긁어볼 수 있는지로써 확인