ГОСТ R 8.748-2011

ГОСТ R 8.748-2011 (ISO 14577-1:2002) 러시아 연방 국가 표준. 금속 및 합금. 기구적 압입을 통한 경도 및 기타 물질 특성 측정. 1부: 시험 방법

ГОСТ R 8.748-2011
(ISO 14577-1:2002)
T62.2 그룹

러시아 연방 국가 표준

측정의 통일성을 보장하는 국가 시스템

금속 및 합금. 기구적 압입을 통한 경도 및 기타 물질 특성 측정

1부

시험 방법

측정의 통일성을 보장하는 국가 시스템. 금속 재료. 경도 및 물질 매개변수에 대한 기구적 압입 시험. 1부. 시험 방법

OKC 17.020
OKSTU 0008

시행일 2013-05-01

서문

러시아 연방에서의 표준화 목표와 원칙은 2002년 12월 27일자 연방법 N 184-ФЗ "기술 규제에 대하여"에 의해 규정되었으며, 러시아 연방의 국가 표준 적용에 대한 규칙은 ГОСТ R 1.0-2004* "러시아 연방의 표준화. 기본 사항"에 의해 정해졌습니다.
________________
* 러시아 연방 내에서 해당 문서는 효력이 없습니다. 효력이 있는 것은 ГОСТ R 1.0-2012입니다. — 데이터베이스 제조자 주석.
표준 정보

1 물리-기술 및 전자기 측정에 관한 러시아 연방 연구소가 기술 규제 및 계량에 관한 연방 대행사에 의해 지정된 국제 표준의 러시아어 번역을 기반으로 자체 번역을 준비함

2 기술 규제 및 계량에 관한 연방 대행사의 측정 부서에 의해 제안됨

3 2011년 12월 13일 기술 규제 및 계량 연방 대행사의 명령 N 1071-ст에 의해 승인 및 시행됨

4 본 표준은 국제 표준 ISO 14577-1:2002 "금속 재료. 경도 및 물질 매개변수를 정의하는 기구적 압입 방법. 1부. 정의 방법"과 대비하여 수정되었습니다. 러시아 연방의 경제 요구 및/또는 러시아 국가 표준화의 특성을 고려하기 위해 표준에 추가된 단어(구, 지표, 그 값)은 밑줄로 표시되어 있습니다**.
** 종이 원본에서는 참고 자료의 밑줄로 강조된 표준 번호가 전자 문서 버전에서는 "#" 기호로 강조되어 있습니다. — 데이터베이스 제조자 주석.

본 표준의 명칭은 ГОСТ R 1.5-2004* (3.5항)에 따라 국제 표준의 명칭과 일치하도록 변경되었습니다.
________________
* 러시아 연방 내에서 해당 문서는 효력이 없습니다. 효력이 있는 것은 ГОСТ R 1.5-2012입니다. — 데이터베이스 제조자 주석.

5 처음으로 도입됨

해당 표준에 대한 변경 사항은 "국가 표준"이라는 연간 정보 목록에서 출판되며, 변경 및 개정 텍스트는 월간 정보 목록 "국가 표준"에서 출판됩니다. 본 표준의 개정(대체) 또는 취소 시 해당 정보가 월간으로 발행되는 "국가 표준" 안내서에 공지될 것입니다. 관련 정보, 공지 및 텍스트는 또한 인터넷의 기술 규제 및 계량 연방 대행사 공식 웹사이트의 정보 시스템에 게시됩니다.

소개

기구적 압입이란 특수 시험 장치에 의해 제어되는 과정으로, 점차 증가하는 하중 하에 다이아몬드 피라미드(베르코비치, 빅커스, 경질 금속 구 등)를 피시험체에 연속적으로 삽입하고 이후 하중을 제거하면서 팁의 변위를 측정하는 방법입니다.

경도는 일반적으로 다른 더 단단한 물질에 대한 재료의 압입 저항으로 정의됩니다. 로크웰, 빅커스 및 브리넬 경도 측정의 결과는 시험 하중을 제거한 후 결정됩니다. 따라서 인덴터의 압력에 따른 재료의 탄성 변형은 고려되지 않습니다.

본 표준은 인덴테이션 동안 하중 및 팁의 변위를 동시에 측정하여 재료의 경도 및 기타 기계적 특성을 규명할 수 있는 방법을 제공하기 위해 준비되었습니다. 전체 하중-제거 사이클을 추적하면 전통 경도 측정 방법으로 측정된 값에 해당하는 경도 값을 얻을 수 있습니다. 또한 이 방법은 재료의 추가 속성, 예를 들어 인덴트 탄성 계수 및 탄성-소성 경도를 결정할 수 있습니다. 이러한 값은 자국의 광학측정 없이도 계산할 수 있습니다.

이 표준은 시험 후 데이터 분석을 통해 많은 특성을 얻을 수 있는 가능성을 제공하기 위해 개발되었습니다.

1 적용 범위

본 표준은 도구적 응입(Indentation) 시험 방법을 설정하여 표 1에 명시된 세 범위에 대한 재료의 경도 및 기타 특성을 결정합니다.


표 1 — 방법 적용 범위

매크로 범위	마이크로 범위	나노범위
	; ㎛	㎛
나노 범위에서는 기계적 변형이 팁의 꼭대기 형태에 크게 의존하며, 시험에 사용되는 기기에 선택된 팁의 접촉면적 기능이 계산된 재료 매개변수 결과에 상당한 영향을 끼칩니다. 그러므로 다른 기기에서 결정된 재료 특성의 재현성의 일치를 이루기 위해 기기 및 팁 형태의 철저한 교정이 필요합니다.

매크로 및 마이크로 범위는 시험 하중과 응입 깊이 모두에서 차별화됩니다.

마이크로 범위는 시험 하중의 상한선(2 N) 및 응입 깊이의 하한선(0.2 ㎛)의 특성을 가집니다.

경도 및 기타 특성의 결정에 대한 참조 재료는 부록 A에서 제공합니다.

피라미드 또는 원추형 팁을 사용할 경우, 접촉 영역에서 기계적 스트레스가 집중되어 손상될 가능성이 있으므로, 매크로 범위에는 종종 볼 팁을 사용합니다.

경도와 탄성 계수가 매우 높은 시험 샘플의 경우, 팁의 변형이 측정 결과에 미치는 영향을 고려해야 합니다.

참고 — 도구적 응입법은 또한 얇은 금속 코팅 및 비금속 재료에도 적용할 수 있습니다. 이 경우 관련 표준에 명시된 사항을 준수해야 합니다 (또한 6.3 참조).

2 규범적 참조 문서

본 표준에서는 다음의 표준에 대한 규범적 참조 문서를 사용합니다:

ГОСТ 9450−76 다이아몬드 팁을 눌러 미세경도 측정

ГОСТ 25142−82 표면 거칠기. 용어 및 정의

참고 — 본 표준을 사용할 때, 참조 표준의 유효성을 공공 정보 시스템 내에서 확인하는 것이 합리적입니다 — 러시아 연방의 표준화 국가 기관의 공식 웹사이트 또는 현재 연도의 1월 1일 기준으로 발행된 «국가 표준»이라는 연간 정보 색인 그리고 현 연도에 매월 발행된 정보를 통해 활용됩니다. 만약 참조 표준이 교체(변경)되었다면, 본 표준 사용 시 대체(수정)된 표준을 따릅니다. 만약 참조 표준이 대체 없이 폐기되었을 경우, 그에 대한 참조가 포함된 조항은 그 참조가 영향을 미치지 않는 부분에 한해 적용됩니다.

3 기호

표 2에서는 표준에서 사용되는 기본 기호를 제공하며(또한 그림 1 및 2 참조) 있습니다.


표 2 — 기호

기호	명칭	단위
	팁의 꼭짓점 각도	°
	구면 팁 반경	mm
	시험 하중	N
	최대 시험 하중	N
	시험 하중 작용 시 탐침 깊이	mm
	에서 최대 탐침 깊이	mm
	에서 곡선 2에 대한 접선이 이동 축과 만나는 점 (그림 1 참조)	mm
	시험 하중 제거 후 잔류 압흔 깊이	mm
	에서 시험 샘플에 대한 팁의 침투 깊이	mm
	에서 꼭짓점으로부터의 거리에서 팁의 단면적

mm
	첨단의 거리에 따른 단면적 위치	mm
	마르텐스 경도	-
	탄성 모듈 압입시	N/mm
	크리프 압입시	%
	이완 압입시	%
	전체 기계 작업 압입시	N·m
	탄성 변형 작업 압입시	N·m
	비율	%
	마르텐스 경도, 부하 곡선의 기울기를 기준으로 -다이어그램에서 결정됨	-

인덴테이션 경도
-

비고

1. 배수 혹은 소수의 단위를 사용할 수 있습니다.

2. 1 N/㎟=1 MPa.

그림 1 — 시험 방법론 (F-h-다이어그램 — 하중과 인덴테이션 깊이의 관계)

1 — 시험 하중 증가를 나타내는 곡선 (적재); 2 — 시험 하중 감소를 나타내는 곡선 (언로드); 3 — 2번 곡선의 접선,

그림 1 — 시험 방법론 (-다이어그램 — 하중과 인덴테이션 깊이의 관계)

그림 2 — 인덴테이션 영역의 종단면도

1 — 팁; 2 — 완전 언로드 후 시험 샘플의 인덴테이션 표면; 3 — 최대 인덴테이션 깊이와 시험 하중 시 시험 샘플과 팁의 접촉 표면

그림 2 — 인덴테이션 영역의 종단면도

4 주요 개념

하중과 인덴테이션 깊이의 연속 측정은 경도 및 재료의 특성을 결정하도록 허용합니다 (그림 1 및 2 참조). 보다 높은 경도를 가진 재료로 제작된 팁을 사용하여야 하며, 다음과 같은 형태가 있어야 합니다:

a) °의 꼭짓점에서 대칭 면 사이의 각도를 가진 정확한 사면체형 다이아몬드 팁 (빅커스 다이아몬드 팁, 그림 A.1 참조),

b) 삼각 방형의 다이아몬드 피라미드 (예: 베르코비치 피라미드, 그림 A.1 참조),

c) 경질 합금의 구형 (특히 재료의 탄성 영역 연구용),

d) 다이아몬드 구형 팁.

본 표준은 다른 형태의 팁 사용을 배제하지 않으나, 그러한 형태로 얻은 결과를 해석할 때 그 형태를 고려해야 합니다. 또한 예를 들어 사파이어와 같은 다른 팁 재료를 사용할 수도 있습니다.

비고 — 다이아몬드의 결정 구조로 인해, 구형 팁은 이상적인 구형을 갖지 않으며 종종 다면체로 나타납니다.


측정 방식은 두 가지 방법으로 실행 가능합니다:

— 하중을 설정하고, 이로 인한 팁의 변위를 측정하거나,

— 팁의 변위를 설정하고, 이 변위를 유도하는 하중을 측정하는 방식.

시험 하중 및 해당 압입 깊이 는 측정 전 과정에서 기록됩니다. 이로 인해 가해지는 하중과 해당 압입 깊이의 시간 함수 데이터, -다이어그램을 얻습니다 (그림 1 및 부록 B 참조).

하중과 해당하는 압입 깊이를 정확하게 결정하기 위해, 각 시험 주기마다 곡선에 대해 압입의 영점을 설정하는 것이 중요합니다 (7.3 참조). 시간에 따라 변화하는 효과를 측정할 때:
a) 시험 하중 제어 방법을 이용하여 주어진 기간 동안 가해지는 하중을 일정하게 유지하고, 압입 깊이의 변화를 하중 유지 시간의 함수로 측정합니다 (그림 A.3 및 B.1 참조).
b) 제어된 깊이 방법을 이용하여 주어진 기간 동안 압입 깊이를 일정하게 유지하고, 고정된 압입 깊이 유지 시간의 함수로 가해지는 하중의 변화를 측정합니다 (그림 A.4 및 B.2 참조).

위 언급된 두 방법은 그림 B.1a)와 B.2b) 또는 그림 B.1b)와 B.2a)의 곡선에서 각기 다른 결과를 제공합니다.

5 시험 장비

5.1 시험 장비 설계는 주어진 시험 하중을 적용할 수 있도록 해야 하며, [1]의 요구 사항을 충족해야 합니다.

5.2 시험 장비 설계는 시험 주기 동안 가해지는 하중, 이동 및 시간을 측정하고 기록할 수 있도록 해야 합니다.

5.3 시험 장비 설계는 자체 유연성 보상 및 팁 면적 함수를 적용할 수 있어야 합니다 (이 표준의 부록 C 및 [1] (항목 4.5 및 4.6) 참조).

5.4 시험 장비에 사용되는 팁은 [1] 및 ГОСТ 9450에 명시된 형태일 수 있습니다. (다이아몬드 팁에 대한 추가 정보는 부록 D에 제공되어 있습니다).

5.5 시험 장비는 작동 온도 범위에서 교정되어야 하며, 사용 설명서에 따라야 합니다.

시험 장비는 7.1에 명시된 온도 범위에서 작동해야 하며 [1] (항목4.4.3)에 따라 교정되어야 합니다.

6 시험 샘플

6.1 시험은 해당 범위 내에서 필요한 불확도와 함께 압입 다이어그램을 결정할 수 있는 샘플 표면 영역에서 수행되어야 합니다. 시험 샘플과 팁의 접촉 영역에는 시험을 수행하는 데 필요한 경우를 제외하고는 액체나 윤활유가 없어야 하며, 이는 측정 보고서에 기록되어야 합니다. 이물질(먼지 입자)이 접촉 영역에 포함되도록 허용되지 않습니다.

샘플 표면의 거칠기가 측정 결과의 불확도에 미치는 영향은 부록 E에 설명되어 있습니다. 샘플 표면의 마무리 처리는 측정 결과에 상당한 영향을 미칠 수 있습니다.

샘플 표면은 하중의 적용 축과 수직해야 합니다.

불확도의 계산시 샘플 표면의 기울기를 고려해야 합니다. 일반적으로 샘플 표면의 수직선이 하중의 수직선에서 벗어난 각도는 1° 미만입니다.

6.2 샘플 표면 준비는 냉가공과 관련된 표면 경도의 변화를 최소화하도록 수행해야 합니다.

미세 및 나노 범위에서의 얕은 압입 깊이 때문에 샘플 표면의 준비 과정에서 특별한 주의가 필요합니다. 각 재료에 적합한 연마 공정을 사용해야 합니다 (예: 전해 연마).

6.3 시험편의 두께는 충분히 커야 하며(또는 침투 깊이가 충분히 작아야 하며), 측정 결과에 대한 기판의 영향을 최소화해야 합니다. 시험편의 두께는 최소 10배 이상 침투 깊이를 초과해야 하며, 침투 영역의 직경을 3배 초과해야 합니다(7.7의 주석 참조).

코팅을 시험할 때 코팅 두께는 시험편의 두께로 간주되어야 합니다.

주석 — 이러한 제한은 경험적으로 입증되었습니다. 기판이 시험편의 기계적 특성 측정 결과에 미치는 정확한 영향 한계는 사용된 팁의 기하학적 구조와 시험편 및 기판의 재질 특성에 따라 다릅니다.

7 방법

7.1 시험 중에는 온도를 기록해야 합니다. 일반적으로 측정은 10 °C에서 35 °C의 주변 온도 범위 내에서 수행됩니다.

온도의 불안정성은 측정 중 실제 온도 값보다 측정 정확도에 더 큰 영향을 미칩니다. 모든 수정 사항은 관련된 불확실성과 함께 기록되어야 합니다. 특히 나노 및 마이크로 범위에서 측정은 제어된 환경에서 수행하는 것이 권장됩니다: 온도 범위 (23±5) °C 및 상대 습도 50% 미만.

높은 정확도의 깊이 측정 요구사항 때문에 개별 시험은 온도가 안정된 시점에 수행되어야 합니다. 이 말은 즉:

— 시험편은 시험을 수행하기 전에 주변 온도에 도달해야 하고;

— 측정 장치의 온도는 안정되어야 합니다 (사용 지침을 참조하십시오);

— 개별 측정 중 온도 변화를 유발할 수 있는 외부 요인의 영향을 줄여야 합니다.

온도 드리프트를 최소화하려면, 측정 장치의 온도를 전체 측정 주기 동안 일정하게 유지하거나 온도 드리프트에 대한 수정을 도입해야 합니다 (7.5 및 [1] (항목 4.4.3) 참조).

온도 드리프트로 인한 측정 결과의 불확실성을 기록해야 합니다.

7.2 시험편은 측정 장치의 지지 면에 정확히 조건에 맞게 장착되어야 합니다. 시험편은 지지 면에 놓이거나 홀더에 장착되어야 합니다. 침투 방향에 직각이 되도록 해야 하며, 시험편, 지지 면 또는 홀더 사이의 접촉 면에는 시험편 고정 강성을 약화시킬 수 있는 이물질이 없어야 합니다.

7.3 하중/침투 깊이 곡선에서 측정을 위한 영점은 각 데이터 세트의 측정 결과에 대해 설정됩니다. 이는 팁이 시험편과 처음 접촉하는 지점을 의미합니다. 영점 위치의 불확실성을 기록해야 하며, 이는 매크로 및 마이크로 범위에서는 최대 침투 깊이의 1% 미만이어야 합니다. 나노 범위에서는 1%를 초과할 수 있으며, 이 경우 불확실성 값을 측정 기록에 포함해야 합니다.

팁을 시험편 표면에 접근시키고 최대 깊이의 10%까지 침투하는 동안 충분한 데이터를 기록해야, 영점을 필요한 불확실성으로 설정할 수 있습니다. 다음 방법 중 하나가 권장됩니다:

1) 영점은 -다이어그램에서 하중이동 의존도를 예를 들어 2차 다항식으로 근사하여 계산됩니다. 다항식의 계수 적합은 무에서 최대 깊이의 10%를 초과하지 않는 깊이까지 수행됩니다. 계산된 영점의 불확실성은 근사 함수의 적합 매개변수와 근사 영역에 따라 다릅니다.

침투 곡선의 초기 부분(예: 최대의 5%까지)은 진동 또는 기타 간섭의 영향을 받을 수 있습니다. 측정 초기에 팁을 시험편 표면에 아주 가깝게 접근시켜야 하며, 표면에 균열이나 플라스틱 변형이 생기지 않도록 해야 합니다.

2) 영점 — 이는 처음 기록된 증가된 하중 또는 변위, 또는 접촉 강도가 발생한 접촉 지점입니다. 이 접촉 지점에서는 응용된 하중 또는 변위의 변화 단계 값이 작아야 하며, 영점의 불확실성이 요구된 값을 초과하지 않아야 합니다.

주석 — 매크로 범위의 응용된 하중 변화 최소 단계의 전형적인 값은 , 마이크로 및 나노 범위에서는 5 μN 미만입니다.

7.4 시험 주기에 적용되거나 설정된 하중 또는 인덴터 깊이가 지정됩니다. 제어되는 매개변수는 연속적이거나 이산적으로 변경될 수 있습니다. 프로토콜에는 시험 주기의 모든 특성에 대한 상세한 설명이 포함되어야 하며, 다음을 포함합니다:

a) 설정값 (하중 또는 인덴터 이동뿐만 아니라 설정된 매개변수의 이산적 또는 연속적 변경도 포함);

b) 최대 하중 (또는 인덴터 이동);

c) 하중 가속도 (또는 인덴터 이동 속도);

d) 하중 단계의 지속 시간 및 위치;

e) 데이터 기록 빈도 (또는 포인트 수).

참고 — 일반적인 값: 하중 적용 및 해제 시간 — 30초; 최대 하중 유지 시간 — 30초; 열 드리프트를 측정하기 위한 일정한 하중 유지를 위한 시간 간격 — 60초 (접촉 시 또는 최대 하중의 90% 해제 후).

측정 결과를 비교하기 위해서는 측정에 소요된 시간을 고려해야 합니다.

7.5 시험 하중은 충격이나 진동 없이 가해져야 하며, 이는 하중 및 이동의 정확한 가치를 달성할 때 측정 결과에 영향을 줄 수 있습니다. 하중 값과 인덴터 이동 값은 프로토콜에 의해 설정된 시간 간격으로 기록해야 합니다.

인덴터가 시험편과 접촉하는 좌표를 결정할 때, 인덴터의 접근 속도는 표면의 기계적 특성이 충격에 의해 변화하지 않도록 충분히 낮아야 합니다.

미세 범위 내 인덴팅은 인덴팅 속도가 2μm/s 이하이어야 합니다. 일반적으로 마이크로 및 나노 범위에서 측정 시 접촉 전 인덴터 접근 속도는 10nm/s — 20nm/s 또는 그 이하입니다.

참고 — 현재 매크로 범위에 대한 허용 가능한 인덴터 접근 속도의 정확한 한계는 알려져 있지 않습니다. 사용자들에게 프로토콜에 접근 속도를 기록하는 것을 권장합니다.

하중/인덴팅 깊이/시간 값들은 동일한 시험 주기에서 동일한 프로파일을 가진 경우에만 비교될 수 있습니다. 시험 주기는 시간의 함수로 하중이 가해진 값이나 인덴터 이동의 값으로 설명됩니다. 두 가지 주요 주기 유형이 적용됩니다:

a) 일정한 하중 가속도;

b) 일정한 인덴터 이동 속도.

가해진 하중의 해제 속도는 데이터를 해제하는 동안 기록하여 후속 분석을 위해 데이터 세트를 기록할 필요에 따라 임의적일 수 있습니다.

각 시험 주기에 대해 측정 결과의 드리프트 속도가 결정되어야 합니다. 이는 마이크로 및 나노 범위에서 인덴터가 삽입된 동안 또는 하중을 해제하는 동안 특정한 시간 간격 내에서 데이터를 기록하여 수행됩니다 (일반적으로 최대 하중의 10%에서 20%까지).

매크로 범위에서는 온도 측정 데이터와 장치의 드리프트 특성에 대한 지식을 기반으로 측정 결과의 드리프트 속도를 얻을 수 있습니다.

적용 하중과 인덴팅 깊이에 대한 데이터는 측정된 드리프트 속도를 사용하여 보정해야 합니다.

최대 하중에서의 유지는 하중 해제 전에 과도 변형 과정이 완료되었는지 확인하는 데 사용할 수 있습니다.

7.6 측정 중 시험 장치는 영향을 미치거나 진동, 공기 흐름 및 온도 변동으로부터 보호되어야 하며 이는 측정 결과에 크게 영향을 미칠 수 있습니다.

7.7 이전의 인덴팅으로 인해 생긴 견본의 경계의 돌출과 함몰은 측정 결과에 영향을 주지 않아야 합니다. 언급된 모든 요소는 흔적의 기하학 및 견본 재료의 특성에 영향을 미칩니다. 흔적은 견본의 경계에서 최소 세 직경 이상 떨어져 있어야 하며, 흔적 간 최소 거리는 가장 큰 흔적 직경의 다섯 배 이상이어야 합니다.

흔적 직경은 구 형태의 인덴터가 시험편 표면에 형성한 원형 흔적의 직경입니다. 비원형 흔적의 경우 흔적을 설명하는 최소 원의 직경입니다. 흔적의 모서리에는 균열이 발생할 수 있습니다. 이 경우 흔적의 직경은 균열을 설명해야 합니다.

참고 — 지정된 최소 거리는 철 및 그 합금과 같은 세라믹 재료 및 금속에 가장 적합합니다. 다른 재료의 경우, 흔적을 서로 최소한 흔적 직경의 10배 이상으로 떨어지게 하는 것이 권장됩니다.


측정 결과의 재현성에 의문이 생길 경우, 같은 시리즈 내의 다른 인덴팅 결과와 비교하는 것이 좋습니다. 차이가 크다면 아마도 흔적이 너무 가까웠던 것이며, 그 거리 를 두 배로 늘리는 것이 좋습니다.

8 측정 결과의 불확실성

측정 결과의 전체적인 불확실성 평가는 [2] 및 [17]에 따라 수행됩니다.

측정 결과의 불확실성은 여러 가지 출처의 불확실성 집합입니다. 이를 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다:

a) 유형 A에 속하는 불확실성 요소:

— 영점 불확실성;

— 적용되는 하중 및 팁 변위의 측정 불확실성 (진동 및 자기장 변화의 영향);

— -다이어그램에서 하중 및 삽입 깊이에 따른 곡선 의 근사 불확실성;

— 열 드리프트와 관련된 불확실성;

— 표면의 거칠기를 고려한 접촉 면적의 불확실성;

— 시험 샘플의 불균일성과 관련된 불확실성.

b) 유형 B에 속하는 불확실성 요소:

— 적용되는 하중 및 팁 변위로 인한 불확실성;

— 시험 장치의 유연성으로 인한 불확실성;

— 팁 면적 함수 값을 결정하는 데 기인한 불확실성;

— 교정 후 시험 장치의 특성 드리프트로 인해 발생하는 불확실성. 드리프트는 장치의 온도 차이 및 마지막 교정 이후 경과한 시간과 관련되어 있습니다;

— 샘플 표면의 기울기로 인한 불확실성.

참고 — 모든 언급된 값의 불확실성에 기여도를 항상 정량적으로 결정할 수 있는 것은 아닙니다. 이 경우 유형 A의 표준 불확실성 평가는 동일한 소재에 대한 반복된 삽입 실험을 통해 통계 분석을 통해 얻을 수 있습니다. 유형 B의 불확실성이 이미 유형 A 불확실성 계산에 포함된 경우, 이를 다시 고려할 필요는 없습니다(참조 항목4 [2]).

9 측정 기록

측정 기록에는 다음 정보가 포함되어야 합니다:

a) 현 표준에 대한 참조;

b) 샘플 식별에 필요한 모든 정보;

c) 필요시 팁의 재료 및 모양, 팁 면적 함수의 세부 정보;

d) 측정 주기(제어 방법 및 주기의 전체 설명); 다음을 포함해야 합니다:

1) 설정된 값의 크기;

2) 하중 적용 속도 및 시간 또는 팁 변위;

3) 특정 하중 하에서의 시작과 유지 시간;

4) 데이터 기록 간격 또는 주기 내 각 부분에서 기록된 점의 수;

e) 결과, 확장 불확실성 및 시험 횟수;

f) 영점 결정에 사용된 방법;

g) 현 표준에 명시되지 않은 추가 작업 또는 선택적인 것으로 간주되는 작업;

h) 결과에 영향을 미칠 수 있는 모든 세부 사항;

i) 시험 온도 값;

j) 시험 수행 날짜 및 시간;

k) 분석 방법;

l) 필요시 모든 합의된 추가 정보, -다이어그램을 통한 값의 결정 및 불확실성 예산의 상세 정보.

참고 — 샘플에서의 인덴트 위치를 측정 기록에 포함시키는 것이 권장됩니다.

부록 A (필수). 도구 삽입 방식으로 결정되는 재료 매개변수

부록 A
(필수)

A.1 일반 부분

기기에서 얻은 데이터 세트 (하중 — 삽입 깊이)는 여러 재료 매개변수를 계산하는 데 사용할 수 있습니다.

A.2 마르텐스 스케일에 따른 경도
________________
이전의 보편적 경도 명칭 — , [3]을 참조하십시오.

A.2.1 마르텐스 척도로 경도 결정,

마르텐스 척도로 경도 측정은 시험 하중이 가해진 상태에서 이루어집니다. 마르텐스 척도로 경도 숫자는 -다이어그램을 통해 결정되며, 시험 하중이 증가하는 동안 (가능하면 설정된 시험력에 도달한 후) 수행됩니다. 마르텐스 척도를 사용한 경도 측정은 재료의 모든 종류에 대해 계산할 수 있도록 탄성 변형 및 소성 변형을 모두 고려합니다.

마르텐스 척도로 경도는 A.1 그림에 표시된 피라미드 모양의 팁 양쪽에 대해 결정합니다. 이는 Knoop이나 구형 팁에 대해서는 결정되지 않습니다.

그림 A.1 — HM 결정용 팁 형상

그림 A.1 —

마르텐스 척도로 경도 계산 시, 가해진 하중 는 팁의 작업 부분의 표면적 함수 로 나뉩니다. 마르텐스 척도로 경도 숫자는 로 표시됩니다.

a) 비커스 다이아몬드 팁 b) 베르코비치 다이아몬드 팁

, ; (A1)

, . (A.2)

깊이가 6μm 미만인 인덴테이션 깊이에서는 모든 언급된 인덴터가 일부 꼭지점이 둥글게 처리되어 있으며, 구형 끝을 가진 인덴터도 구형에서의 편차를 가지고 있기 때문에 이론적 함수 (A.2)를 사용하여 단면적을 구할 수 없습니다. 이 경우 인덴터의 정확한 단면적을 구하는 함수가 특히 6μm 미만의 깊이에 중요하며, 이는 모든 깊이에 적합합니다(참고 4.2.1 및 4.6 [1]).

6μm 미만의 인덴테이션 깊이에서는 실제 인덴터 면적 함수를 사용해야 하며, 이를 보려면 부록 E와 [4]를 참조하십시오.

비고:

1. 경도 측정 값을 보증하기 위해, 시험 하중으로는 1N, 2.5N, 5N, 10N 및 그 십진수 배수 단위를 사용하는 것이 추천됩니다.

2. 특정 경우에는 설정한 시험 하중을 더 긴 시간 동안 유지하는 것이 유리할 수 있습니다. 하중을 유지하는 시간은 0.5초의 정밀도로 기록되어야 합니다. 그림 A.2에는 Martens 경도 스케일의 적용 범위가 주어져 있습니다.

그림 A.2 – Martens 경도 스케일, 인덴테이션 깊이 및 시험 하중 간의 관계

1 – 매크로 범위; 2 – 마이크로 범위; 3 – 나노 범위; 4 – 고무; 5 – 플라스틱; 6 – 비철금속; 7 – 강철; 8 – 경질 합금, 세라믹

그림 A.2 – Martens 경도 스케일, 인덴테이션 깊이 및 시험 하중 간의 관계

Martens 경도 스케일의 지정,

A.3 Martens 경도 스케일에 따른 경도, 하중 곡선의 기울기에 의해 정의

A.3.1 Martens 경도 스케일에 따른 경도 정의,

하중 곡선의 기울기를 통해 계산한 Martens 경도 스케일에 따른 경도를 결정하는 방법은 동질적 재료의 경우 "영점"을 구할 필요가 없습니다.

동질적인 재료(표면 주변의 불균일성의 크기가 인덴테이션 깊이에 비해 작은 경우)를 위해, 다음 식은 -다이어그램의 하중 곡선에서 50%-90% 사이의 구간에서(적어도) 유효합니다.

(A.3)

경사 는 측정 결과를 선형 회귀를 통해 A.3 식에 따라 결정할 수 있습니다. 이 경우 경도는 하중 곡선의 경사에 대한 다음 방법의 수정에 따라 -도표를 사용하여 결정할 수 있습니다.

, (A.4)

26.43 - 비커스 압입기
여기서
26.44 - 버코비치 압입기.

A.3.2 마르텐스 경도 수치 표기,

하중 곡선 경사에 따른 마르텐스 경도, 표기: -도표

주석

1 경도 수치를 결정하는 방법의 장점은 하중 증가 곡선 -도표 경사를 통해 얻어지며, 이는 "영점" 및 샘플 표면 거칠기와 관련된 불확실성에 독립적입니다. 진동 또한 -경도 측정 결과에 거의 영향을 미치지 않습니다. 다양한 깊이에서 압입하는 샘플의 경우 경도 는 다를 것입니다 값과 -공식으로 정의된 값(A.1).

2 브리넬, 로크웰, 비커스와는 다르게

경도 는 단순히 소성 변형에 대한 저항을 포함할 뿐만 아니라 탄성 변형에 대한 저항도 포함합니다.

А.4 하중 경도 (Indentation Hardness) , 기기적 압입 방법으로 결정됩니다

А.4.1 하중 경도의 정의

하중 경도는 지속적인 변형 또는 시료의 파괴에 대한 저항의 특성입니다.

여기서 — 최대 적용 하중;

— 시료와 팁 사이의 접촉 표면의 단면적은 -다이어그램에서 로드 증가 곡선과 팁의 면적 함수에 따라 결정됩니다 (참조 [1] 4.5.2).

방정식 (A.5)은 팁과 시료 사이의 접촉 표면의 단면적으로 나누어진 최대 적용 하중의 비율로 경도를 정의합니다. 이 정의는 Meyer가 제안한 것과 일치합니다 (참조 [5]).

깊이가 6μm 미만일 경우, 모든 언급된 팁은 약간의 꼭대기 둥글기를 갖고 있어 이론적 함수를 사용할 수 없습니다. 따라서 곡면 팁 (구형 및 원뿔형)도 구형성에서 벗어나게 됩니다. 팁의 특정 단면적을 정의하는 정확한 함수를 아는 것은 깊이가 6μm 미만이며 모든 깊이에 적용됩니다 (참조 [1] 4.2.1 및 4.6).

참고 — 일반적으로 팁의 면적 함수는 꼭대기까지의 거리와 팁의 단면적의 수학적 함수로 표현됩니다. 단순한 (큐비컬 또는 다항) 함수로 면적 함수를 표현할 수 없을 경우, 그래픽 또는 참고표를 통해 정의해야 합니다. 또는 팁의 다양한 부분을 설명하기 위해 다른 수학적 함수나 수락된 스플라인 함수를 사용할 수 있습니다.

깊이가 6μm 이상일 경우, 면적 의 첫 번째 근사는 팁의 이론적 형태에서 결정됩니다:

이상적인 비커스 팁과 수정된 벌코비치 팁을 위한 (참조 [1] (4.2.3): 이상적인 벌코비치 팁을 위한: 여기서 는 다음과 같이 계산된 시험 샘플과의 접촉 깊이입니다: 그림 2는 실험 중 도징 영역의 종단면을 개략적으로 보여줍니다. 접촉 깊이에 대한 이론적 근거는 [6]에 제공되어 있습니다. 접촉 깊이는 스네던의 분석 [7]에 따라 접촉 경로의 각점에서의 접선과 최대 변위 를 사용하여 -차트의 언로드 곡선으로부터 평가되며 표면의 탄성 변위에 대한 수정을 포함합니다. 여기서 는 팁의 기하학에 따라 달라집니다(테이블 A.1 참조). 테이블 A.1 - 다양한 팁에 대한 보정 계수 | 팁 유형 | 보정 계수 | |------------------------------|---------| | 평면 단면이 있는 원통형 | 1 | | 원뿔형 | | | 회전 포물면체 (구형 포함) | ¾ | | 벌코비치, 비커스 | ¾ |

다이아그램을 통해 얻습니다; 이는 이동 축과 언로드 곡선의 접선의 교차점입니다. 다음의 결정에 다양한 방법들이 사용될 수 있으며, 두 가지 방법으로 설명할 수 있습니다:

a) 선형 외삽법을 기반으로 한 방법(참조 [8]): 이 방법은 다이아그램 상의 언로드 곡선의 초기 부분이 선형임을 가정하고, 단순히 이동 축과의 교차점까지 이 선형 부분을 외삽합니다.

참고 - 이 방법은 알루미늄, 텅스텐 등 연성 재료를 위한 좋은 근사치가 될 수 있습니다.

b) 지수 함수에 기반한 방법(참조 [6]): 이 방법에서는 언로드 곡선의 초기 부분이 비선형이고 간단한 지수 함수로 설명될 수 있음을 가정합니다.

여기서 는 상수이고, 는 팁의 기하학에 따라 다릅니다.

일반적으로 회귀 절차를 위해 테스트 하중의 최대값의 80%보다 큰 값을 사용하며, 하중 최대값의 일부분은 언로드 곡선의 "품질"을 고려하여 변경될 수 있습니다. 하중 제거 곡선 데이터가 50% 이하를 회귀에 사용해야 하는 경우, 인덴테이션 실험은 모호한 것으로 간주되고 해석이 결정되어야 합니다. 접선은 -다이아그램의 언로드 곡선을 미분하여 찾습니다. 이 접선이 이동축과 교차하는 부분이 됩니다. 다른 경도 척도와의 상관관계 정보는 부록 F에 제공되어 있습니다.

인덴테이션 경도의 표기

A.5 탄성 모듈러스, 기구적 인덴팅 방법에 의해 결정된

A.5.1 모듈러스의 결정

모듈러스는 -다이어그램의 언로드 곡선의 접선 기울기를 통해 계산할 수 있습니다(보기 A.4). 그 값은 재료의 영 모듈러스(종 방향 탄성 모듈러스)에 가깝습니다. 그러나 샘플에 융기나 요철이 있으면 모듈러스와 영 모듈러스 간에 상당한 차이가 발생할 수 있습니다.

모듈러스 값은 다음 식을 통해 계산해야 합니다:

, (A.6)

여기서 - 시험 대상 물질의 푸아송 비(알려진 값으로 가정됨);

- 다이아몬드의 푸아송 비 0.07 (참고 사항 [9]);

- 다이아몬드의 탄성 모듈러스 1.14·10¹¹ N/mm² (참고 사항 [9]).

 — 압입 영역에서의 유도된 탄성 계수;

 — 접촉 지점에서의 순응도, 즉, , 최대 하중 시 하중 해제 곡선에 따라 결정되는 값 (접촉 강도의 역수);

 — 시험 대상과 팁 사이의 접촉면의 단면적, 다이어그램 하중 곡선과 팁 면적 함수에 따라 결정되며, [1] (항4.5.2) 참조.

다음 μm에 대해 참:

 — 비커스와 수정된 베르코비치 팁에 대해;

 — 베르코비치 팁에 대해.

참고 — 의식은 컨택트 영역이 팁 축에 대해 대칭이라는 가정에 기초하여 쓰여졌다. [10]에서는 피라미드 팁에 대한 수정안을 제안한다.

A.5.2 탄성 계수 표기

참고 — 특정 재료에 대해 와 금속 및 금속 합금의 유영 모듈 표 값과의 상관관계가 있다 (참조 [11], [12]).

A.6 압입에 따른 크립 특성

A.6.1 압입에 따른 크립 특성의 결정

인덴테이션의 깊이가 일정한 시험 부하에서 측정될 때, 인덴테이션 깊이의 상대적 변화를 계산할 수 있습니다. 이 값은 재료의 크리프라는 명칭으로 불리며 (그림 B.1a), B.1b 참고), 다음 공식으로 계산됩니다.

, (А.8)

여기서 은 고정된 순간부터 일정하게 유지된 시험 부하에 이르는 인덴테이션 깊이, mm;

은 하중이 유지된 후의 인덴테이션 깊이, mm.

참고 — 열 드리프트는 얻어진 크리프 값에 강한 영향을 미칠 수 있습니다.

А.6.2 크리프의 표기법

그림 A.3 — 인덴테이션에서의 크리프

1 — 시험 부하 증가; 2 — 하중 상태 유지 에서

그림 A.3 — 인덴테이션에서의 크리프

А.7 인덴테이션에서의 릴렉세이션

А.7.1 인덴테이션에서의 릴렉세이션 정의

만약 일정한 인덴테이션 깊이에서 적용된 하중의 변화를 측정한다면, 시험 부하의 상대적 변화를 계산할 수 있습니다. 이는 재료의 릴렉세이션이라고 하며 (그림 B.2a), B.2b 참고) 다음 공식으로 계산됩니다.

, (А.9)

여기서 는 지정된 인덴테이션 깊이를 유지하는 하중, N;

 — 압입 깊이를 일정하게 유지할 때의 하중, Н.

A.7.2 도구적 압입 과정에서의 릴랙세이션 표시

그림 A.4 — 압입 과정에서의 릴랙세이션 동적 변화

1 — 압입 깊이가 0부터 지정된 값까지 증가; 2 — 압입 깊이를  에서 까지의 시간 범위 내에서 일정하게 유지

그림 A.4 — 압입 과정에서의 릴랙세이션 동적 변화

A.8 도구적 압입 시의 마찰 및 탄성 작업 구성 요소

A.8.1 도구적 압입 시의 마찰 및 탄성 작업 구성 요소 결정

기계적 작업 , 도구적 압입 시 수행되는 기계적 작업은 일부는 마찰 변형에 사용되며  — . 가해진 하중이 제거될 때, 일부 작업 (탄성 변형 작업 )이 해방된다. 기계적 작업의 정의에 따라 기계적 작업의 두 가지 구성 요소는 그림 A.5의 서로 다른 영역으로 표시된다. 관계 (A.10)는 실험 샘플을 특성화하는 정보를 포함한다.

, (А.10)

여기서 .

마찰 구성 요소는 다음과 같다

. (А.11)

A.8.2 도구적 압입 시 탄성 구성 요소 표시

그림 A.5 — 압입 작업의 소성 및 탄성 구성 요소

그림 A.5 — 압입 작업의 소성 및 탄성 구성 요소

부록 B (참고용). 도구적 압입 시험 사이클 유형

부록 B
(참고용)

1 — 시험 하중 적용; 2 — 최대 시험 하중; 3 — 시험 하중 제거; 4 — 시험 하중이 0임; 8 — 압입 중 점진적 변형; 9 — 시험 하중이 0일 때 복원

그림 B.1

5 — 압입 깊이 적용; 6 — 최대 압입 깊이; 7 — 압입 깊이 감소 8; 10 — 최대 압입 깊이에서의 이완

그림 B.2

부록 C (필수적). 장치의 순응성 및 인덴터 면적 함수

부록 C
(필수적)

C.1 장치의 순응성

시험 하중은 피시험 물체의 표면뿐만 아니라 시험 장치의 부품에도 영향을 미치며, 이때 탄성 변형이 발생한다.

시험 장치의 탄성 변형은 측정된 압입 깊이의 눈에 띄지 않는 증가를 초래하며, 이는 컨트롤 평면에서 시험 부품 간에 발생한다.

일반적으로 시험 장치의 변형으로 인한 추가적인 겉보기 압입 깊이는 적용된 힘에 비례한다. 모든 하중에서 이 추가적인 장치의 순응성을 고려해야 하며, 이는 시험 하중 제거 곡선의 접선 기울기에 직접적으로 영향을 미친다. 측정된 값의 절대 증가는 특히 높은 하중이 적용될 때 중요하다.

승인된 방법([1] (4.5항), [8], [13] 참조)에 따라 장치의 순응성 결정 절차는 시험 장치 제조업체가 제공해야 한다. 장치의 순응성은 특히 측정 도구의 이동이 하단에서부터 계산될 때 측정 결과에 큰 영향을 미칠 수 있다. 장치 제조업체는 장치 출하 전에 순응성을 결정해야 한다.

C.2 인덴터 면적 함수

A.2, A.4 및 A.5에서 설명된 매개변수의 계산은 인덴터의 접촉 면적(또는 단면적) 결정에 기반한다. 그러나 압입 과정에서는 면적이 아니라 깊이를 측정한다. 특히 작은 압입 깊이에서 명백한 차이가 나타난다.

이러한 차이는 비커스 피라미드처럼 인덴터의 꼭지점이 둥글게 변형되거나 인덴터의 지정된 각도에서 생산 공차와의 차이 때문이며, 또한 인덴터 꼭지점의 마모로 인해 진정한 접촉 면적은 변할 수 있다.

결과의 비교 가능성을 확보하기 위해서는 실질적인 접촉 면적(또는 예상되는 접촉 면적)을 결정하고 재료 변수 계산에 사용해야 한다.

인덴터 면적 함수를 결정하는 세 가지 방법이 가능하다:

— 원자힘현미경(AFМ)을 이용한 직접 측정 방법(참고 [14]);

— 알려진 영률을 가진 재료에 대한 압입 실험을 통해 간접적으로(참고 [8]);

— 측정된 시험하중과 압입 깊이에 기반한 경도 편차를 관찰하여 간접적으로(압입 깊이에 영향을 받지 않는 경도). 이 방법은 특정 기준 재료(예: 석영 유리, BK7 유리)가 필요하며 의 경도를 결정하는 데 적용할 수 있으며, 마르텐스 경도도(알려진 영률을 가진 재료에 압입하는 방법을 통한 간접 방법, 참고 [15]) 마찬가지로 적용할 수 있다. 마르텐스 경도를 결정하는 데 이 방법이 사용되면, 팁의 표면 면적 함수는 -다이어그램의 하중 증가 곡선에서 계산할 수 있다.

참고 사항:

1. 마르텐스 경도 측정 시 팁의 표면 면적 함수를 결정하기 위해 높은 연신율을 가진 기준 재료를 사용하는 것이 권장된다.

2. 모든 간접적인 방법의 경우, 우선 장비의 선단감도를 결정하고 압입 깊이에 대한 데이터를 적절하게 수정해야 한다. 반복적 접근 방법도 사용할 수 있다.

팁의 면적 함수는 일반적으로 팁의 꼭지점으로부터의 거리와 단면적의 관계를 나타내는 수학적 함수로 표현된다. 만약 면적 함수를 간단한 수학적 함수(예: 3차 또는 다항 함수)로 표현할 수 없다면, 그래픽적으로 또는 참조표를 통해 평가할 수 있다. 팁의 각 부분은 별도의 수학적 함수 또는 스플라인으로 설명될 수 있다.

팁의 면적 함수 검사 절차는 [1]의 부속서 C에 설명되어 있다.

3. 팁의 면적 함수와 장비 선단감도 보정은 반복적 절차와 일련의 표준 측정기를 통해 동시에 결정될 수 있다 [13].

부속서 D (의무적). 다이아몬드 팁. 참고 사항

부속서 D
(의무적)

경험적으로 검증된 많은 팁이 사용 중 단기간 내에 결함이 생기는 경우가 많다. 이는 미세한 균열, 요철 또는 다른 표면 결함 때문에 발생한다. 이러한 결함을 제때 발견하면 연마를 통해 복원할 수 있다. 이를 제때 처리하지 않으면 작은 표면 결함이 팁의 품질을 떨어뜨리고 빠르게 손상된다.

따라서:

— 팁의 상태를 정기적으로 점검하여 오염물이나 결함이 있는지 확인해야 한다. 마크로 범위에서는 팁의 형태를 [1](항목 6.3)에서 명시된 대로 경도 표준 측정기에 대한 검사를 통해 점검한다.

— 나노 범위의 팁에는 400배 현미경을 사용한 광학적 검사를 통해 오염물이나 주요 결함을 확인하는 것이 추천된다;

— 미세 결함이나 오염물의 검출은 [1](항목 6.2 및 6.3)에서 설명된 바와 같이 시기적절한 간접적 및 제어 검사를 통해 이루어질 수 있거나, 또는 스캔 현미경을 통해 진행할 수 있다;

— 팁에 결함이 발견되면 해당 팁의 보정 인증서는 무효가 된다;

— 연마하거나 다른 방법으로 수리된 팁은 재검증을 받아야 한다.

팁의 표면 오염물은 시험 결과를 왜곡할 수 있다. 팁 오염물의 주된 출처는 주로 검사 대상 샘플의 불순물이다.

마이크로 및 나노 범위 팁의 청소 절차는 아래에 설명되어 있다:

— 팁을 손으로 단단히 잡고 방금 떼어낸 폴리스타이렌 폼의 표면에 몇 번 눌러서 시도한다. 가소제는 용매 역할을 하고 폼이 다이아몬드 팁을 손상시킬 가능성은 거의 없다. 400배 이상의 광학 현미경으로 점검하고, 작은 면봉에 아세톤이나 고순도의 알코올(예: 고순도 에틸 알코올 또는 아이소프로판올)로 적신 상태로 눌러서 시도한다. 시간이 지남에 따라 오염물이 제거되지 않으면 알루미늄, 유리, 깨끗한 나무 패널에 대한 압입은 위의 절차를 사용하여 오염물을 제거하는 데 도움이 될 것이다.

— 압입 중 팁이 과도한 하중으로부터, 특히 측면 하중으로부터 보호되도록 해야 한다. 이러한 하중은 팁을 손상시킬 수 있다. 팁에 작용하는 하중보다 가벼운 샘플을 사용하여 천천히 샘플을 아래 방향으로 압입하는 것으로 실험 샘플을 역방향 팁에 놓아 하중을 제한할 수 있다.

부속서 E (의무적). 시험 샘플의 표면 거칠기가 측정 결과의 불확실성에 미치는 영향

부속서 E
(의무적)

이 부속서는 브리넬 인덴테이션 시험을 기반으로 한다.

표면 거칠기는 매우 얕은 압입 깊이에서 접촉 불확실성의 원인이다. 더 깊은 압입에서는 접촉 불확실성이 감소하며, 압입 깊이 불확실성은 표면 프로파일 거칠기의 평균값에 비례한다.

압입 깊이에 대한 측정 결과의 불확실성에 대한 표면 거칠기 기여를 5% 이하로 유지하기 위해서는 가 최소 20배 이상 비례해야 한다. 좌표 기준은 다음과 같다: (참고 GOST 25142):

(E.1)

표 1(ChatGPT)이 다양한 재료의 표면 거칠기에 대한 예를 포함한다.

재료 예	시험 하중에 대한 허용 평균 표면 거칠기 , μm			마르텐스 경도
0,1 N	2 N	100 N
알루미늄	0,13	0,55	4,00	600
강철	0,08	0,30	2,20	2000
경질 합금	0,03	0,10	0,80	15000

참고 사항:

1. 시험(참고 [16])은 압입 깊이의 표준 편차가 표면 거칠기의 평균값과 비슷함을 보여준다. 5% 미만의 불확실성을 유지하기 위한 요구 조건을 통해 최소 압입 깊이를 가늠할 수 있다.

2. 나노 및 마이크로 범위 하한선 시험의 경우, 고경도 시험 샘플에 대한 (E.1)의 조건을 충족시키는 것은 불가능할 수 있다. 평균 측정 결과의 불확실성을 줄이기 위해 측정을 늘릴 수 있다. 이는 측정 기록서에 명시해야 한다.

3. 나노 및 마이크로 범위에서는 접촉 예상 영역에서의 표면 거칠기를 측정하거나 다른 사용 가능한 방법으로 해당 영역을 조사하는 것이 추천된다. 많은 경우 표면 거칠기는 거칠기 측정 표준과 비교하여 측정할 수 있다. 마크로 범위에서는 시각적 검사가 충분히 표면의 매끄러움을 확정할 수 있다.

부속서 F (참고). 경도 H (IT)의 비커스 경도와의 상관관계

부속서 F
(참고)

경도 의 비커스 경도와의 상관관계.

경도 는 적절한 계수를 통해 다양한 재료의 비커스 경도 와 상관관계를 이룬다.

경고 — 는 다양한 방식으로 와의 상관관계를 이룰 수 있지만, 의 계산된 등가 값을 정밀한 치환값으로 사용하는 것은 부적절하다.

단순한 함수를 비커스 팁과 이상적 또는 일반적인 비커스 팁의 경우에 도입할 수 있다. 이러한 경우, 경도 값은 비커스 경도 값과 규모 계수를 통해 관련된다. 비커스 팁의 이상적 지오메트리의 꼭지점으로부터 모든 거리에서 횡단면적과 표면 면적 비교는 일정하다.

. (F.1)

비커스 경도 측정 시 대각선 길이는 비율로 관련된다:

; . (F.2)

따라서,

, (F.3)

여기서 는 중력 상수로, 일반적으로 9.80665 m/s로 가정된다.

바르코비치 팁의 경우 다음과 같이 설정 가능하다:

; . (F.4)

교정된 바르코비치 팁의 경우 양상은 다음과 같다:

; . (F.5)

일반적으로 작은 압입 깊이(<6 µm)에서는 팁의 기하학적 완전성을 가정할 수 없다. 따라서 단순한 상관 함수(F.2)-(F.5)는 잘못될 수 있다. 이로 인해 생기는 오류는 작은 압입 깊이에서 가장 크게 나타날 것이다.

다양한 소재에 대한 와 간의 상관 관계는 [6]과 [11]에서 설명되어 있다.