브리넬 경도 수 계산기

브리넬 경도 수(BHN)는 재료, 특히 금속의 경도를 측정하는 방법으로, 압입 경도 척도를 기반으로 합니다. 이 시험은 지정된 직경의 강구를 지정된 힘으로 재료에 눌러 넣고 강구가 남긴 압입 자국의 직경을 측정하는 것을 포함합니다. 이 방법은 하중 하에서 재료의 변형 저항을 나타내는 숫자 값을 제공하며, 재료 과학 및 공학에서 중요한 특성입니다.

역사적 배경

20세기 초 스웨덴의 엔지니어 요한 아우구스트 브리넬이 개발한 브리넬 경도 시험은 금속 경도를 시험하는 최초의 표준화된 방법이었습니다. 이 시험은 그 이후로 재료 과학 분야에서 기본적인 절차가 되어 재료 강도와 내마모성을 평가하는 간단하면서도 효과적인 방법을 제공합니다.

계산 공식

브리넬 경도 수를 계산하는 공식은 다음과 같습니다.

\[ BHN = \frac{2P}{\pi D (D - \sqrt{D^2 - d^2})} \]

여기서:

• \(P\)는 적용된 하중(kgf).
• \(D\)는 시험에 사용된 강구의 직경(mm).
• \(d\)는 재료 표면에 강구가 남긴 압입 자국의 직경(mm).

계산 예시

3000kgf의 힘(P), 10mm의 강구 직경(D), 5mm의 압입 자국 직경(d)의 경우 브리넬 경도 수는 다음과 같이 계산됩니다.

\[ BHN = \frac{2 \times 3000}{\pi \times 10 (10 - \sqrt{10^2 - 5^2})} = Value \]

(주어진 공식에서 계산된 특정 값을 여기에 삽입합니다.)

중요성 및 사용 시나리오

브리넬 경도 수는 다음과 같은 경우에 중요합니다.

1. 재료 선택: 경도 요구 사항에 따라 공학적 응용 분야에 적합한 재료를 선택하는 데 도움이 됩니다.
2. 품질 관리: 제조에서 재료 일관성 및 품질을 보장하기 위한 표준 시험으로 사용됩니다.
3. 비교 분석: 서로 다른 재료 또는 열처리 조건의 경도를 비교할 수 있는 기준을 제공합니다.

일반적인 FAQ

1. 브리넬 경도 시험으로 어떤 재료를 시험할 수 있습니까?

   • 브리넬 시험은 강구가 손상될 수 있는 매우 단단한 재료를 제외하고 거의 모든 금속에 적합합니다.

2. 강구의 직경은 시험에 어떤 영향을 미칩니까?

   • 더 큰 강구와 더 무거운 하중은 일반적으로 측정 가능한 압입 자국을 생성하기 위해 부드러운 재료에 사용되는 반면, 더 작은 강구와 더 가벼운 하중은 단단한 재료에 사용됩니다.

3. 브리넬 경도를 다른 경도 척도로 변환할 수 있습니까?

   • 네, 브리넬, 비커스, 로크웰 및 다른 경도 척도 간의 근사적인 등가성을 나타내는 변환 표가 있습니다.

브리넬 경도 시험은 재료의 경도를 측정하는 기본적이고 널리 사용되는 방법으로, 재료가 의도된 응용 분야에 적합한지 확인하는 데 필수적입니다.