비커스 경도(HV)란?
비커스 경도(HV)는 재료가 압입에 견디는 정도, 즉 단단함을 나타내는 값입니다. 비커스 경도 시험에서는 마주 보는 면 사이의 각도가 136°인 사각뿔 모양의 다이아몬드 압자를 일정한 하중으로 시편 표면에 눌러 넣습니다. 이렇게 생긴 정사각형 모양 압흔의 두 대각선을 현미경으로 측정해 평균을 낸 뒤, 하중과 이 평균 대각선 값으로 경도를 계산합니다. 비커스 시험은 무른 금속부터 경화강, 세라믹까지 하나의 연속된 척도로 모두 다룰 수 있어 폭넓게 활용됩니다.
계산기 사용 방법
가한 하중 F를 킬로그램힘(kgf) 단위로, 평균 대각선 d를 밀리미터(mm) 단위로 입력하세요. 그러면 비커스 경도(HV)가 산출됩니다. 값을 입력하기 전에 두 대각선을 모두 측정해 평균을 냈는지, 그리고 입력한 하중이 실제 시험에서 가한 하중과 일치하는지 반드시 확인하세요.
공식 설명
표준 공식은 다음과 같습니다.
$$\text{HV} = 1.854 \times \frac{\text{Load }F\text{ (kgf)}}{\text{Diagonal }d\text{ (mm)}^{2}}$$상수 1.854는 136° 사각뿔 압자의 기하학적 형상에서 나옵니다. HV는 하중을 압흔의 접촉 표면적으로 나눈 값과 같습니다. 면적은 대각선의 제곱에 비례하므로, 같은 하중에서 대각선이 두 배가 되면 경도는 4분의 1로 줄어듭니다.
계산 예시
10 kgf의 하중으로 평균 대각선이 0.25 mm인 압흔이 생겼다고 가정해 봅시다. 그러면 다음과 같이 계산됩니다.
$$\text{HV} = 1.854 \times \frac{10}{(0.25)^{2}} = \frac{18.54}{0.0625} = \mathbf{296.64\ \text{HV}}$$자주 묻는 질문
어떤 단위를 사용해야 하나요? 하중은 kgf, 대각선은 mm 단위로 입력하세요. 결과는 무차원 값이며 HV 단위로 표기합니다.
HV는 보통 어떻게 표기하나요? 숫자 뒤에 하중을 붙여 표기하는 경우가 많습니다. 예를 들어 "300 HV10"은 10 kgf 하중에서 측정한 300 HV를 뜻합니다.
하중이 결과에 영향을 주나요? 균질한 재료라면 HV는 원칙적으로 하중과 무관합니다. 다만 매우 낮은 하중(마이크로 경도)에서는 압흔 크기 효과(ISE)가 나타날 수 있으므로, 항상 시험 하중을 함께 기록하세요.
