HV 뒤의 숫자는 킬로그램 단위의 시험력이며, 표준은 이것을 공식으로 말합니다

이 페이지는 경도 시험, 시험편 준비, 측정에 관한 조언을 하지 않습니다. 또 아무것도 환산하지 않습니다. 환산표를 읽지 않았으므로 HV와 다른 경도 척도나 강도 값 사이의 관계는 여기에 나오지 않습니다. 이 글은 포럼 질문에서 나온 것이 아니라, 지난번에 이 사이트가 인용한 모든 표준 번호를 세어 만든 대기 목록에서 나왔습니다. 평소 쓰는 브라우저 도구는 여전히 사용할 수 없습니다.

어떤 문서이고, 얼마나 읽을 수 있었나

해당 표준은 비커스 경도 시험 방법인 ISO 6507-1 제5판(2023년)으로, 금속의 기계적 시험을 맡은 ISO/TC 164의 경도 시험 분과위원회 3이 비엔나 협정에 따라 유럽 위원회와 협력해 작성했습니다. 지난 글은 같은 기술위원회의 분과위원회 1에서 나온 문서였고, 힘을 재는 시험기를 다뤘습니다. 이번은 그 이웃 분과위원회이며, 그 페이지는 반복하지 않고 링크만 겁니다.

머리말은 따로 한 줄을 쓸 만합니다. 이 판은 같은 해에 발행된 다른 표준과 함께 세 개의 문서를 취소하고 대체합니다. 두 표준이 세 표준을 흡수했고, 적용 범위는 금속 및 기타 무기 피막까지 넓어졌습니다.

무료 미리보기는 12쪽이며 7항 도중에서 끝납니다. 시험 절차, 시험 보고서 요구 사항, 부속서는 읽지 않았습니다. 특히 경도 값의 표기 방법을 보여 주는 세부 항목은 그림이며, 그림은 저희가 읽을 수 있는 텍스트에 들어 있지 않습니다. 따라서 이 페이지는 표기 형식을 인용하지 않고, 대신 힘의 경계와 경도 기호를 짝지은 표를 근거로 삼습니다. 시리즈의 다른 부와 인용된 표준들도 읽지 않았으며, 이 문서가 현행인지도 확인하지 않았습니다.

세 가지 시험, 모두 이름은 비커스

첫 번째 표는 시험력에 따라 방법을 셋으로 나눕니다. 49.03 뉴턴 이상이면 비커스 경도 시험입니다. 1.961에서 49.03 사이이면 저하중 비커스 경도 시험입니다. 0.009 807에서 1.961 사이이면 비커스 미소 경도 시험입니다.

이 세 경계값은 표준 중력 가속도로 나누어 보기 전까지는 임의의 값처럼 보입니다. 49.03을 9.806 65로 나누면 5.000입니다. 1.961을 9.806 65로 나누면 0.200입니다. 0.009 807을 9.806 65로 나누면 0.001입니다. 경계는 5 킬로그램힘, 200 그램힘, 1 그램힘을 뉴턴으로 풀어 쓴 것입니다. 이 계산은 저희가 한 것이고, 표준에는 뉴턴 값이 인쇄되어 있습니다.

그리고 그 옆의 경도 기호에도 같은 숫자가 다시 붙어 있습니다. HV 5, HV 0.2, HV 0.001. 즉 HV 뒤의 숫자는 킬로그램 단위로 센 시험력입니다.

공식으로 적힌 단위

기호 표가 정의를 제시하는데, 두 번 제시합니다. 먼저 비커스 경도는 킬로그램힘 단위의 시험력을 제곱밀리미터 단위의 압흔 표면적으로 나눈 값과 같다고 합니다. 이어서 같은 내용을, 앞에 표준 중력 가속도의 역수를 곱하고 힘을 뉴턴으로 둔 형태로 다시 적습니다.

그 아래 비고가 이 계수가 있는 이유를 밝힙니다. 표준 중력 가속도는 초당 제곱 9.806 65미터이며, 킬로그램힘을 뉴턴으로 바꾸는 환산 계수다.

따라서 비커스 값은 제곱밀리미터당 킬로그램힘입니다. 무차원도 아니고 순수한 수도 아니며, 표준은 이것을 문장이 아니라 식으로 정해 둡니다. 어떤 부품이 125에서 245 HV여야 한다는 사양은, 중력 상수에 기반한 단위로, 측정하지 않고 가정한 경사진 피라미드 면 위의 압력을 지정하는 셈입니다.

압입자의 공칭 각도 136도에 대해 표준은 실용식을 약 0.189 1 곱하기 힘 나누기 대각선의 제곱으로 제시합니다. 저희가 이 상수를 검산했습니다. 68도의 사인을 두 배 해서 표준 중력 가속도로 나누면 0.189 09입니다. 표준은 불확도를 줄이기 위해 공칭 각도 대신 압입자의 실제 평균 각도로 계산하는 것도 허용합니다.

경도를 가지려면 부품이 얼마나 두꺼워야 하나

두께에 관한 조항은 짧지만, 계산해 볼 만한 결과를 낳습니다. 시험편 또는 시험하는 층은 두께가 압흔 대각선 길이의 1.5배 이상이어야 하며, 시험 후 시험편 뒷면에 변형이 보여서는 안 됩니다.

이어서 비고는 압흔 깊이가 대각선 길이의 약 7분의 1, 즉 0.143 d라고 말합니다. 1.5를 0.143으로 나누면 10.5입니다. 부품은 거기에 내는 압흔보다 약 10.5배 두꺼워야 합니다. 이 계산은 저희가 한 것입니다.

같은 생각이 작은 쪽에서도 방법을 제한합니다. 시험은 압흔 대각선이 0.020에서 1.400밀리미터 사이인 경우로 규정되어 있으며, 더 작은 것은 명시적으로 적용 범위 밖입니다. 결과에 “광학 측정의 한계와 압입자 끝 형상의 불완전성 때문에 큰 불확도”(번역)가 생기기 때문입니다. 피막에 대해서는 한계가 직접 주어집니다. 표면에 수직으로 잰 두께가 0.030 mm 미만이거나, 단면에서 0.100 mm 미만이면 적용할 수 없습니다.

윤활제가 완전히 없어야 합니다

표면 조항에는 이 사이트가 반대 방향에서 마주친 적이 있는 문구가 있습니다. 시험면은 매끄럽고 고르며, 스케일과 이물질이 없어야 하고 “특히 제품 표준에 달리 규정되지 않는 한 윤활제가 완전히 없어야 한다”(번역)고 합니다.

이 사이트는 기본 납품 상태가 가볍게 기름칠된 상태인 체결 부품 표준을 읽은 적이 있습니다. 두 문서를 나란히 놓으면, 볼트의 평소 상태는 경도를 재기 전에 되돌려야 하는 상태가 됩니다. 어느 문서도 틀리지 않았습니다. 서로 다른 시점을 설명하고 있을 뿐입니다. ‘달리 규정되지 않는 한’이라는 문구가 늘 하던 일을 하고 있는 것이며, 기초 표준은 이것을 기본값의 표지라고 부릅니다. 두 페이지 모두 다시 설명하지 않고 링크만 겁니다.

더 날카로운 것은 준비에 관한 요구입니다. 표면 준비는 손상이나 “과도한 가열이나 냉간 가공에 의한 표면 경도의 변화”(번역)를 막도록 해야 합니다. 시험편을 준비하는 일이 곧 재려는 성질을 바꿀 수 있다는 것이고, 표준은 독자가 알고 있으리라 가정하지 않고 이를 명시합니다.

기억해 둘 작은 두 가지

분해능 표에는 두 줄이 있습니다. 대각선이 0.020 이상 0.080밀리미터 미만이면 측정 시스템의 분해능은 0.000 4밀리미터가 필요하고, 0.080에서 1.400까지는 대각선의 0.5 퍼센트가 필요합니다. 0.080에 0.5 퍼센트를 곱하면 0.000 4입니다. 두 줄이 경계에서 정확히 만나므로, 요구 사항은 계단식이 아니라 연속적입니다. 이것도 저희 계산입니다.

그리고 논쟁을 거친 뒤에 쓴 것 같은 광학 관련 비고가 있습니다. 배율은 대각선이 시야의 4분의 1보다 크고 4분의 3보다 작게 보이도록 해야 하는데, “많은 대물렌즈가 시야 가장자리로 갈수록 비선형이기 때문”(번역)입니다. 측정값이 접안렌즈의 어디에 놓이는지도 측정의 일부입니다.

모음집에 넣을 것이 하나 더 있습니다. 이 표준의 3항은 전문이 다음과 같습니다. “이 문서에는 용어와 정의가 수록되어 있지 않다.”(번역) 이 사이트는 똑같은 문장을 전에 한 번 인용한 적이 있습니다. 용접 스터드에 관한 무관한 표준에서였습니다. 그 페이지는 반복하지 않고 링크만 걸며, 새로운 발견처럼 내세우지 않고 반복이라는 점을 밝혀 둡니다.

이것으로 정리되는 것과 정리되지 않는 것

• 시험력의 세 범위는 49.03, 1.961, 0.009 807 뉴턴에서 나뉩니다. 저희 계산으로는 5, 0.2, 0.001 킬로그램힘입니다
• 이 경계에 짝지어진 경도 기호에는 같은 숫자가 붙습니다. 따라서 HV 뒤의 숫자는 킬로그램 단위의 시험력입니다
• 비커스 경도는 킬로그램힘 단위의 시험력을 제곱밀리미터 단위의 압흔 면적으로 나눈 값으로 정의됩니다. 뉴턴 형태에는 표준 중력 가속도의 역수가 붙습니다
• 비고는 표준 중력 가속도가 킬로그램힘을 뉴턴으로 바꾸는 환산 계수라고 밝힙니다
• 공칭 각도 136도에서 실용 상수는 약 0.189 1입니다. 68도의 사인을 두 배 해서 표준 중력 가속도로 나눈 값과 대조해 확인했습니다
• 불확도를 줄이기 위해 공칭 각도 대신 압입자의 실제 평균 각도를 쓸 수 있습니다
• 시험편 두께는 대각선 길이의 1.5배 이상이어야 합니다. 저희 계산으로는 압흔 깊이의 약 10.5배입니다
• 시험편 뒷면에 변형이 보여서는 안 됩니다
• 대각선은 0.020에서 1.400밀리미터로 제한됩니다. 피막의 한계는 0.030과 0.100밀리미터입니다
• 제품 표준에 달리 정한 바가 없으면 표면에 윤활제가 완전히 없어야 하며, 준비 과정이 표면 경도를 바꾸어서는 안 됩니다
• 저희 계산으로는 분해능 표의 두 줄이 0.080밀리미터에서 정확히 만납니다
• HV와 다른 척도나 강도 값 사이의 환산은 여기에 나오지 않습니다. 환산표를 읽지 않았기 때문입니다
• 시험 절차, 보고서 요구 사항, 부속서, 표기 그림, 시리즈의 다른 부, 인용 표준은 읽지 않았으며, 문서가 현행인지도 확인하지 않았습니다

쓸모 있는 것은 성적서 위의 경도 수치가 실제로 무엇인지 아는 일입니다. 그것은 가정한 면적으로 나눈 힘이고, 중력 상수를 조용히 품은 단위로 표시되며, 시야 한가운데에서만 신뢰하는 광학계로 측정되고, 청소가 필요했으나 청소로 바뀌어서는 안 되는 표면 위에서 얻어집니다. 그렇다고 숫자가 나쁜 것은 아닙니다. 그 숫자를 방법이 딸린 측정값으로 만들 뿐이며, 그것은 성질과는 다른 것입니다.

이 글은 여섯 단계 중 하나에만 해당하지 않습니다. 여러 단계를 아우르거나 조립 후에 나타나는 문제입니다. 관련 결정은 영어 글 Specifying a screw에서 설명합니다.

자주 묻는 질문

HV 10 같은 표기의 숫자는 무엇을 뜻하나요?

킬로그램힘 단위의 시험력을 따릅니다. 표준은 49.03 뉴턴의 경계를 HV 5와, 1.961 뉴턴을 HV 0.2와, 0.009 807 뉴턴을 HV 0.001과 짝짓습니다. 저희 계산으로 이 뉴턴 값은 5, 0.2, 0.001 킬로그램힘입니다.

비커스 값의 단위는 무엇인가요?

표준의 정의는 킬로그램힘 단위의 시험력을 제곱밀리미터 단위의 압흔 표면적으로 나눈 값이므로, 비커스 값은 제곱밀리미터당 킬로그램힘입니다. 뉴턴을 쓰는 다른 형태에는 표준 중력 가속도의 역수가 붙습니다.

공식에 왜 표준 중력 가속도가 들어 있나요?

표준의 비고에 따르면 표준 중력 가속도, 즉 초당 제곱 9.806 65미터는 킬로그램힘을 뉴턴으로 바꾸는 환산 계수입니다.

부품은 얼마나 두꺼워야 하나요?

압흔 대각선 길이의 1.5배 이상이어야 하고, 시험 후 뒷면에 변형이 보여서는 안 됩니다. 비고는 압흔 깊이를 대각선의 약 7분의 1로 제시하므로, 저희 계산으로 이 두께는 압흔 깊이의 약 10.5배입니다.

이 방법이 다루는 가장 작은 압흔이 있나요?

시험은 대각선이 0.020에서 1.400밀리미터 사이인 경우로 규정되어 있습니다. 그보다 작으면 광학 측정의 한계와 압입자 끝 형상의 불완전성 때문에 결과에 큰 불확도가 생기므로 적용 범위 밖입니다.

표면은 깨끗해야 하나요?

표준은 스케일과 이물질이 없고, 특히 제품 표준에 달리 규정되지 않는 한 윤활제가 완전히 없는 표면을 요구합니다. 또한 준비 과정에서 과도한 가열이나 냉간 가공으로 표면 경도가 바뀌어서는 안 된다고 요구합니다.

배율이 중요한가요?

표준은 대각선이 시야의 25 퍼센트보다 크고 75 퍼센트보다 작게 보이도록 배율을 정해야 한다고 하며, 많은 대물렌즈가 시야 가장자리로 갈수록 비선형이라고 덧붙입니다.

HV 값을 다른 경도 척도나 인장 강도로 환산할 수 있나요?

이 페이지는 그에 대해 말하지 않습니다. 환산표를 읽지 않았으며, HV와 다른 척도나 강도 값 사이의 관계를 제시하지 않습니다.

이 표준은 현행인가요?

이 페이지는 그에 대해 말하지 않습니다. 카탈로그 페이지가 이 사이트의 요청을 거부해서 확인하지 못했습니다.

참고 자료

• ISO 6507-1:2023, 금속 재료, 비커스 경도 시험, 제1부, 시험 방법, 제5판, ISO/TC 164/SC 3 작성. 12쪽짜리 무료 미리보기로, 앞부분과 7항까지의 본문 수록

스캔본이 아닌 디지털 문서여서 텍스트 추출을 신뢰할 수 있지만, 여기의 모든 인용은 그래도 파일과 한 단어씩 대조했습니다. 미리보기는 7항 도중에서 끝나므로 시험 절차, 시험 보고서 요구 사항, 부속서는 읽지 않았습니다. 경도 값의 표기 방법을 보여 주는 세부 항목은 그림이며, 그림은 저희가 볼 수 있는 텍스트에 들어 있지 않습니다. 그래서 이 페이지는 표기 형식을 인용하지 않고, 힘의 경계와 경도 기호를 짝지은 표를 근거로 삼았습니다. 시리즈의 다른 부와 인용된 표준은 읽지 않았고, 카탈로그 페이지가 이 사이트의 요청을 거부해서 문서가 현행인지 대체되었는지도 확인하지 않았습니다. 다음은 표준의 서술이 아니라 저희가 직접 한 계산입니다. 세 힘의 경계가 5, 0.2, 0.001 킬로그램힘이라는 것, 상수 0.189 1이 68도 사인의 두 배를 표준 중력 가속도로 나눈 값과 같다는 것, 대각선 1.5배의 두께가 압흔 깊이의 약 10.5배이라는 것, 분해능 표의 두 줄이 0.080밀리미터에서 정확히 만난다는 것입니다. 이 페이지 어디에도 비커스와 다른 경도 척도, 또는 비커스와 강도 값 사이의 환산은 나오지 않습니다. 환산표를 읽지 않았기 때문입니다. 용어와 정의가 수록되어 있지 않다는 문장은 이 사이트가 무관한 표준에서 한 번 인용한 적이 있으며, 반복이라고 밝히고 다시 설명하지 않고 링크만 겁니다. 가볍게 기름칠된 납품 상태와 기본값의 표지를 다룬 이전 페이지도 마찬가지입니다. 이 글은 이 기술위원회에서 나온 두 번째 글이며, 첫 번째 글은 다른 분과위원회의 문서를 다뤘고 반복하지 않고 링크만 겁니다. 이 글은 포럼 질문에서 나온 것이 아니라, 사이트가 인용한 모든 표준 번호를 세어 만든 대기 목록에서 나왔습니다. 경도 시험, 시험편 준비, 측정에 관한 조언은 하지 않으며, 어떤 브랜드도 언급하지 않습니다. 이 사이트가 평소 쓰는 브라우저 도구는 여전히 사용할 수 없습니다.