브리넬 척도
Brinell scale
Brinell scale /brˈnn/l/은 재료 시험편에 적재된 인덴터의 침투 척도를 통해 재료의 압입 경도를 특징짓습니다.그것은 재료 과학에서 경도의 몇 가지 정의 중 하나이다.
역사
1900년 스웨덴 엔지니어 요한 아우구스트 브리넬이 제안한 이 시험은 엔지니어링 및 야금 분야에서 최초로 널리 사용되고 표준화된 경도 시험이었다.큰 움푹 패인 부분과 테스트 피스의 손상 가능성 때문에 유용성이 제한됩니다.또한 테스트에서는 신뢰할 수 있는 결과를 얻기 위해 일정한 두께의 깨끗하고 평평한 표면이 필요하며, 이로 인해 단조품 등 일반적으로 생산라인에서 [1][2][3]직선으로 매우 거친 특정 제품의 표면을 적절히 연마할 필요가 있다.손으로 연삭하는 경우 이러한 연삭 절차는 경도 테스트 수행에 필요한 시간을 증가시킬 수 있습니다.그러나, 경도 값을 2로 나누면 강철에 대한 대략적인 UTS(ksi)를 얻을 수 있다는 유용한 특징도 있었다.이 특성은 경쟁 경도 테스트에 비해 초기에 채택하는 데 기여했습니다.
테스트 상세
일반적인 테스트에서는 직경 10mm(0.39인치)의 강철 볼을 3,000kgf(29.42kN; 6,614lbf)의 힘으로 인덴터로 사용합니다.연질 재료의 경우 더 작은 힘이 사용되며, 경질 재료의 경우 강철 볼 대신 텅스텐 카바이드 볼이 사용됩니다.움푹 패인 부분은 다음과 같이 측정되고 경도는 계산됩니다.
여기서:
- BHN = 브리넬 경도 번호(kgf/mm2)
- P = 인가 하중(kgf)
- D = 삽입 직경(mm)
- d = 움푹 들어간 직경(mm)
브라이넬 경도는 메가파스칼 단위로 인용되기도 한다. 브라이넬 경도 수치에는 중력에 의한 가속도 9.80665m/s를2 곱하여 메가파스칼로 변환한다.
BHN은 최종 인장 강도(UTS)로 변환될 수 있지만 관계는 재료에 따라 달라지므로 경험적으로 결정된다.이 관계는 마이어의 법칙에서 얻은 마이어 지수(n)에 기초한다.마이어의 지수가 2.2 미만일 경우 BHN에 대한 UTS 비율은 0.36이다.마이어의 지수가 2.2보다 크면 비율이 증가합니다.[4]
BHN은 가장 일반적으로 사용되는 테스트 표준(ASTM E10-14[5] 및 ISO 6506–1:2005)에 의해 HBW(경도에서 H, 브리넬에서 B 및 인덴터 텅스텐(울프램) 카바이드 물질에서 W)로 지정됩니다.이전 표준에서는 강철 인덕터로 수행한 측정을 지칭하기 위해 HB 또는 HBS가 사용되었습니다.
HBW는 다음과 같이 SI 단위를 사용하여 두 표준 모두에서 계산됩니다.
여기서:
- F = 가해진 하중(뉴턴)
- D = 삽입 직경(mm)
- d = 움푹 들어간 직경(mm)
공통값
브리넬 경도 수치(BHN 또는 보다 일반적으로 HB)를 인용할 때, 이 수치를 얻기 위해 사용되는 테스트 조건을 명시해야 합니다.테스트를 지정하기 위한 표준 형식은 "HBW 10/3000" 예제를 참조하십시오."HBW"는 경화된 강철 공을 의미하는 "HBS"와 달리 탄화 텅스텐(텅스텐의 화학 기호 또는 스페인/스웨덴/독일 텅스텐의 "울프람"이라는 명칭에서 유래) 볼 인덴터가 사용되었음을 의미한다."10"은 밀리미터 단위의 볼 직경입니다."3000"은 킬로그램 단위의 힘이다.
경도는 XXX HB YYD로2 표시될 수도 있습니다.XXX는 YY 유형(알루미늄 합금의 경우 5개, 구리 합금의 경우 10개, 강철의 경우 30개)의 재료에 가해지는 힘입니다(kgf).따라서 일반적인 강철 경도는 250 HB 30D로2 표기할 수 있습니다.최대값일 수도 있고 최소값일 수도 있습니다.
| 경도 기호 | 인더 직경 음. | F/D2 | 시험력 kgf 없음 |
|---|---|---|---|
| HBW 10/3000 | 10 | 30 | 29420(3000) |
| HBW 10/1500 | 10 | 15 | 14710(1500) |
| HBW 10/1000 | 10 | 10 | 9807(1000) |
| 재료. | 경도 |
|---|---|
| 소프트우드(예: 소나무) | 1.6 HBS 10/100 |
| 하드우드 | 2.6~7.0 HBS 10/100 |
| 이끌다 | 5.0 HB (순도 납, 합금 납은 보통 5.0 HB에서 22.0 HB를 초과하는 값까지) |
| 순수 알루미늄 | 15 HB |
| 구리 | 35 HB |
| 경화 AW-6060 알루미늄 | 75 HB |
| 연강 | 120 HB |
| 18 ~ 8 (304) 스테인리스강 | 200 HB[6] |
| 담금질 및 강화 강철 마모 플레이트 | 400~700 HB |
| 경화 공구강 | 600 ~ 900 HB (HBW 10/3000) |
| 유리 | 1550 HB |
| 이붕화 레늄 | 4600 HB |
| 주의: 달리 명시되지 않은 한 표준 시험 조건 | |
표준
- 국제(ISO) 및 유럽(CEN) 표준
- "EN ISO 6506-1:2014: Metallic materials – Brinell hardness test – Part 1: test method".
- "EN ISO 6506-2:2017: Metallic materials – Brinell hardness test – Part 2: verification and calibration of testing machine".
- "EN ISO 6506-3:2014: Metallic materials – Brinell hardness test – Part 3: calibration of reference blocks".
- "EN ISO 6506-4:2014: Metallic materials – Brinell hardness test – Part 4: Table of hardness values".
- 미국 표준(ASTM International)
「 」를 참조해 주세요.
레퍼런스
- ^ Pye 2011. 오류:: CITREFpye (
- ^ Herring 2012. 오류:: 2012
- ^ Mathers 2020. 오류:: (
- ^ Tabor 2000, 페이지 17
- ^ ASTM E10-14
- ^ "AISI Type 304 Stainless Steel". ASM Material Data Sheet. n.d. Archived from the original on 1 October 2018. Retrieved 28 May 2019.
- Tabor, David (2000). The Hardness of Metals. Oxford University Press. ISBN 0-19-850776-3.
외부 링크
- 브리넬 경도 테스트 – 방법, 장점, 단점, 응용 프로그램
- YouTube의 Brinell 경도 테스트 동영상
- Rockwell-Brinell 변환 차트(Brinell, Rockwell A, B, C)
- Struers 경도 변환표(Vickers, Brinell, Rockwell B, C, D)
- 브리넬 경도 HB 변환 차트(MPa, 브리넬, Vickers, Rockwell C)