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침탄층 측정 / JOMINY 측정 / 용접 부위의 경도 측정
글쓴이 관리자 (IP: *.39.189.145) 작성일 2017-08-18 15:50 조회수 1,244
침탄층 (CASE HARDNESS DEPTH, CHD) 측정

표면 경도

경도 측정이 흔히 사용되는 분야 중 하나는 표면 경화가 이루어진 철의 경도 깊이를 구하는 것이다. 이는 가로로 절단된 시편의 모서리로부터 중앙을 향하여 여러 개의 경도 측정을 행하여 가능하다.
연속 경도 측정값은 그래프로 표기되며, 표면부터 이른바 경도 한계 (hardness limit, HL) 까지의 거리를 계산한다. 대부분의 경우, Vickers 경도 측정은 micro 경도 하중 범위 내에서 사용된다. 특정 경우, Knoop 또한 사용 가능하다.

침탄층 (Case Depth) = "표면" 부터 "경도 한계" 까지의 거리

- 적용 가능 표준: EN ISO 2639 / EN 10328 / ISO 3754 / DIN 50190-3



CHD 를 계산하는 방법들
 


경도 한계를 구하는 법에는 여러 가지가 있으며, 따라서 CHD 값을 계산하는 방법에도 여러 가지가 있다. 계산 방법은 사용되는 경화 과정에 따라 다르다. 일반적으로, 경도 한계를 계산하는 방법은 크게 세 가지로 분류된다:

1. 침탄화 또는 침탄질화된 파츠 (EN ISO 2639)
경도 한계 = 550 HV
CHD (Eht) = 표면부터 경도가 550 HV 인 부분까지의 거리

2. 고주파 경화 또는 화염 경화 파츠 (EN 10328, ISO 3754)
경도 한계 = 80% x (최소) 표면 경도.
CHD (Rht) = 표면부터 경도가 (최소) 표면 경도의 80% 인 부분 까지의 거리

3. 질화 파츠 (DIN 50190-3)
경도 한계 = 코어 경도 + 50 HV.
CHD (Nht, NCD) = 표면부터 경도가 코어 경도보다 50 HV 높은 부분까지의 (최대) 거리


CHD 연속 측정의 예시

경도 한계 550 HV1 시 CHD 측정 결과 0.95 mm 의 CHD 값을 보여주고 있다.
경도 연속 측정 시, indent 간격 설정 규칙을 지키도록 한다.

주의: 침탄층 검사의 올바른 측정을 위해, 기계적 가공 시 edge retention 을 할 필요가 있다.



JOMINY 측정


 
Jominy 측정 (말단 냉각 측정) 은 철금속의 경화능을 구하는 데 사용되는 표준화된 측정 방식이다
.
- Jominy 측정 방식은 다음의 표준에 설명되어 있다: ASTM A255 / ISO 642 / DIN 50191 / BS 4437

Jominy 측정은 austenitizing 온도 (~980° C – 1,010° C) 로 원통형의 철 시편을 가열 후 한 쪽을 제어 및 표준화된 물 분사를 이용하여 냉각시켜 실행한다. 물을 이용한 냉각 후, 냉각시킨 쪽의 끝으로부터 간격을 두고 경도를 측정한다. HRC 또는 HV30 측정 메소드를 사용한다.

측정 표면을 따라 나타나는 경도의 변화는 물을 이용하여 냉각된 쪽의 끝으로부터 거리가 멀어질수록 냉각률이 감소하여 발생하는 미세 구조 변화의 결과이다. 말단으로부터 정해진 거리의 재질의 경도가 높을수록, 철금속의 경화능 또한 높다.



용접 부위의 경도 측정



 
용접 부위의 경도 측정은 Vickers 경도 측정의 하위 그룹이다. 용접 부위의 경도를 측정하는 목적은 용접 부위의 강도를 구하기 위함이다. 열에 영향을 받은 부분 (heat-affected zone, HAZ) 의 경도에 초점을 둔다. HAZ 내부 및 그 주변의 경도는 용접 부위의 연성을 측정하는 데 도움이 될 수 있으며, 따라서 용접 부위가 요구되는 강도를 가지고 있는지를 확인하는 데 도움이 될 수 있다.

정해진 패턴을 사용한 연속 측정은 용접 부위의 윗부분 또는 시편의 모서리로부터 정해진 거리에 보통 실행한다. 이후 경도값의 진행은 그래프로 표시할 수 있다.

- 일반적으로 HV5 와 HV10 메소드를 사용하며, 보통 ISO 9015-1/-2 표준을 적용한다.



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