아연 도금 및 크롬 도금과 같은 금속 표면 코팅의 마이크로 비커스 경도 시험에서 시험력 선택

금속 코팅에는 여러 종류가 있습니다. 코팅 종류에 따라 미세경도 시험에 필요한 시험력이 다르며, 시험력을 임의로 사용할 수 없습니다. 시험은 표준에서 권장하는 시험력 값에 따라 수행해야 합니다. 오늘은 주로 강철에 적용된 아연 코팅 또는 아연-알루미늄-마그네슘 합금 코팅의 미세 비커스 경도 시험에 대해 소개하겠습니다.

1. 아연 도금(또는 알루미늄-마그네슘 도금)의 고품질 금속 조직 시편을 준비하는 것은 도금 시험의 첫 번째 단계입니다. 아연 도금 시편 준비는 시료 채취, 마운팅, 사전 연마 및 광택 처리 등 여러 단계를 거칩니다. 이러한 시편을 준비하는 목적은 가공물의 단면을 매끄럽고 평평하게 연마하여 비커스 경도 압흔을 명확하게 시각화하고, 압흔 치수를 정확하게 측정하여 경도 값을 얻을 수 있도록 하는 것입니다.

2. 아연 도금의 경도 시험: 아연 도금은 비교적 두껍기 때문에 다양한 시험력을 사용하여 경도 시험을 수행할 수 있습니다. 동일한 시료에서 시험력이 작을수록 압흔 크기가 작아지고, 반대로 시험력이 클수록 압흔 크기가 커집니다. 압흔 주변의 도금층에 균열이나 변형이 나타나면 더 작은 시험력을 선택해야 합니다. 이 과정을 비커스 압흔 주변의 도금층이 변형 없이 비교적 온전한 상태를 유지할 때까지 반복합니다. 이때의 시험력이 해당 시료에 적합한 시험력입니다.

2.1 코팅 두께에 따라 특정 시험력 범위가 결정되는데, 이는 시험 결과의 왜곡을 방지하는 데 매우 중요합니다. 다음은 마이크로 비커스 경도계(HV)에 적용 가능한 일반적인 코팅(아연 도금, 크롬 도금)에 대한 시험력 선택 참고 자료입니다.

2.2 기타 주요 영향 요인

두께 외에도 다음 두 가지 요소가 시험력 선택에 추가적인 영향을 미치므로 실제 시나리오를 바탕으로 판단해야 합니다.

코팅 경도 범위:

연질 코팅(예: 아연 도금, HV < 200): 시험력이 너무 작으면 코팅의 소성 변형으로 인해 압흔이 흐릿해질 수 있습니다. 권장 범위의 상한값을 선택하는 것이 좋습니다(예: 두께 10μm, 시험력 50gf 선택).

경질 코팅(예: 크롬 도금, HV > 800): 높은 경도로 인해 작은 압흔이 생기므로 압흔 대각선의 측정 오차가 ±5%를 초과하지 않도록 시험력을 너무 작게 설정해서는 안 됩니다(예: 두께 5μm의 경우 25gf의 시험력 선택).

2.3 표준 및 사양의 요구 사항

각 산업 분야마다 명확한 기준이 있습니다. 예를 들면 다음과 같습니다.

자동차 산업에서는 일반적으로 ISO 14577(계측 압입 시험)을 채택하는데, 이 시험은 코팅 두께에 따라 힘 값을 조절할 수 있도록 합니다.

일반 산업에서는 ASTM E384를 참조하는데, 이 규격에서는 압입 대각선 길이가 코팅 두께의 1/2 이하이고 압입기 끝 반지름의 10배 이상이어야 한다고 규정합니다(끝단 효과를 방지하기 위해).

결론적으로, 금속 코팅의 마이크로 비커스 경도 시험을 위한 시험력 선택은 "두께 우선, 경도 조정, 표준 보장"이라는 원칙을 따라야 합니다.

먼저 코팅 두께에 따라 시험력 범위를 결정합니다(위 표 참조).

코팅의 경도에 따라 힘 값을 조정하십시오(연질 코팅의 경우 상한값을, 경질 코팅의 경우 하한값을 선택하십시오).

마지막으로, 시험 결과의 유효성을 보장하기 위해 ISO 14577 및 ASTM E384와 같은 산업 표준을 준수해야 합니다.