경도 시험 인증서: 브리넬, 비커스 및 로크웰 경도 척도 설명

경도 시험 인증서는 표준화된 압입 척도 중 하나를 사용하여 측정한 재료 또는 용접부의 경도를 기록합니다. 경도는 인장 강도, 내마모성 및 응력 부식 균열 감수성의 프록시 역할을 하므로 제조, 열처리 검증 및 산성 서비스 적격성에서 핵심 품질 관리 매개변수입니다.

빠른 답변

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세 가지 주요 경도 척도

브리넬 경도(HB / HBW)

원리: 텅스텐 카바이드 구(표준 시험용 직경 10mm)를 규정된 하중(강철의 경우 일반적으로 3000 kgf) 하에 표면에 가압합니다. 압입부의 직경을 광학적으로 측정하고 하중 및 압입부 면적으로부터 HBW값을 계산합니다.

하중 옵션: 500 kgf (HBW 10/500), 1500 kgf (HBW 10/1500), 3000 kgf (HBW 10/3000)

관할 표준: ASTM E10, EN ISO 6506

전형적 범위: 80–650 HBW. ~450 HBW 이상의 재료는 더 작은 구 또는 더 낮은 하중이 필요합니다.

사용 시기:

• 압연 제품 경도 보고(판재, 단조품, 봉재)
• 큰 압입부에서 평균을 내는 것이 바람직한 거친 표면 또는 조립한 미세조직
• 인장 강도와의 상관관계(강철의 경우 UTS ≈ 3.45 × HBW MPa)

인증서 필드: 전체 척도 지정(HBW 10/3000)을 명시하십시오(단순히 "브리넬"이 아님). 계산된 HBW값 외에 압입부 직경을 보고하십시오.

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비커스 경도(HV)

원리: 다이아몬드 피라미드 압입자(136° 면각)를 규정된 하중 하에 표면에 가압합니다. 정사각형 압입부의 대각선 길이를 측정하고 HV값을 계산합니다.

하중 범위: 1 gf에서 100 kgf까지. 마이크로-비커스(HV 0.01–1.0 kgf)는 얇은 코팅 및 개별 미세조직 구성 요소에 사용됩니다.

관할 표준: ASTM E92, EN ISO 6507

전형적 범위: 5–3000 HV(브리넬에 비해 실질적으로 무제한 상한 범위)

사용 시기:

• PWHT 경도 측정(ASME 및 EN 표준에서 가장 선호하는 방법)
• 용접 횡단면 통과(HAZ, 용접 금속, 모재 프로파일)
• 표면 경화 부품의 경화층 깊이 측정
• 얇은 재료, 코팅 및 박벽 튜브

PWHT 측정을 위한 인증서 요구 사항: 용접 통과의 각 위치에서 개별 HV 읽음값을 보고하십시오(일반적으로 모재 → HAZ → 용접 금속 → HAZ → 모재, 최소한), 최대값만이 아님.

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로크웰 경도(HRC / HRB)

원리: 다이아몬드 콘(HRC) 또는 경화된 구(HRB)를 두 단계로 가압합니다. 경도는 영구 침투 깊이의 증분으로부터 결정됩니다.

일반적인 척도:

• HRC (C 척도): 다이아몬드 Brale 압입자, 총 하중 150 kgf. 범위: 20–70 HRC. 경강 및 열처리 부품에 사용됩니다.
• HRB (B 척도): 1/16" 구, 100 kgf. 범위: 25–100 HRB. 연강, 알루미늄, 황동에 사용됩니다.
• HRA: 다이아몬드, 60 kgf. 초경화 카바이드에 사용됩니다.

관할 표준: ASTM E18, EN ISO 6508

사용 시기:

• 봉재 및 단조품의 입고 검사
• 경화된 고정구 검증(ISO 898 특성 등급)
• 열처리 부품 수용(예: 경화된 밸브 시트)
• 경도가 상한 아래임을 확인(예: NACE MR0175의 < 22 HRC)

인증서 노트: 항상 전체 척도(HRC, HRB 등)를 명시하십시오 — "로크웰 경도: 20"은 척도 식별자 없이는 의미가 없습니다.

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경도 변환표

근사치(탄소강만 해당 — 스테인리스강, 비철금속 또는 표면 경화 재료에는 유효하지 않음):

참고: ASTM E140. 금속 군족 간에 변환을 적용하지 마십시오.

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PWHT 경도 한계

용접 후 열처리 경도 검증은 압력 기기 제조에서 경도 시험 인증서의 가장 일반적인 응용 분야 중 하나입니다.

ASME BPVC 요구 사항(P4/P5 재료용 ASME VIII-1 UHA-51):

• PWHT 후: 최대 225 HBW(또는 재료 사양에 따라)
• 측정 방법: 비커스 선호; 브리넬 또는 로크웰 허용

NACE MR0175 / ISO 15156(산성 서비스):

• 탄소강 및 저합금강 모재 및 용접 HAZ: ≤ 22 HRC(~248 HBW / 265 HV에 상당)
• 예외: 일부 등급은 문서화된 SSC(황화물 응력 부식 균열) 저항 시험을 통해 더 높은 경도 허용

EN 13445-4(가압되지 않은 압력 용기, 유럽):

• 재료 그룹별로 지정된 최대 HV10값; 일반적으로 탄소강 HAZ의 경우 350 HV, PWHT 후 200 HV

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경도 시험 인증서에 필요한 필드

1. 재료 / 부품 식별 — 열 번호, 도면 번호, 용접 ID
2. 시험 날짜 및 위치
3. 시험 방법 및 척도 — HBW 10/3000, HV10, HRC 등
4. 장비 식별 — 경도계 제조사, 모델, 일련번호, 캘리브레이션 날짜
5. 기준 블록 캘리브레이션 — 시험 전후에 인증된 기준 블록에서 검증된 경도값
6. 시험 위치 — 각 읽음값을 취한 위치를 보여주는 스케치 또는 설명
7. 개별 읽음값 — 모든 측정, 평균값만이 아님
8. 평균값(수용이 평균에 기초한 경우)
9. 수용 기준 — 사양 참조 및 최대/최소 한계
10. 결과 — 합격 / 불합격
11. 기술자 이름, 자격, 서명

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