공구강 | 경도 | 비커스-록웰 C

공구강의 비커스-록웰 C 경도 환산

공구강은 록웰 C로 거래되고 비커스로 시험되며, 고객 도면에 기재된 단위로 규격이 정해지므로, 두 단위 간의 환산은 학술적인 수치가 아니라 현장 실무 수치입니다. 이 페이지의 차트는 발표된 비커스 대 록웰 C 관계를 원본 그림에서 다시 그린 것이며, 아래 표는 동일한 곡선에서 20~68 HRC 전 구간의 값을 읽은 것입니다. 약 60 HRC 이상에서는 록웰 C 스케일이 거칠어지는 반면 비커스는 분해능을 유지하므로, 경질 공구강이 HV로 보고되는 경우가 많으며, 약 20 HRC 이하에서는 비커스 스케일이 오히려 다루기 어려워집니다.

환산 차트

이 관계는 균등한 단계의 표가 아니라 곡선이며, 양 끝에서 위로 휘어집니다. 20~40 HRC 구간에서 비커스 40포인트는 록웰 약 15포인트에 해당합니다. 60~68 HRC 구간에서 록웰 8포인트는 비커스 약 250포인트에 해당합니다. 이러한 형태가 이 차트의 실질적인 내용입니다. 경도가 높은 구간에서 록웰 C 1포인트의 차이는 비커스 약 25~30포인트의 차이이며, 이는 HRC만으로 작성된 공구강 규격이 65 HRC 공구에서 논란의 여지를 남기는 이유입니다.

Vickers hardness against Rockwell C hardness for tool steel, redrawn from the ASM Handbook chart
그림 7. 록웰 C 경도에 대한 비커스 경도. 원본 그림에서 다시 그렸으며, 곡선은 발표된 차트에서 디지털화했습니다. 곡선은 약 68 HRC에서 끝나며, 이 지점에서 록웰 C 스케일의 분해능이 소진됩니다. 비커스 값은 도면에 별도 표기가 없는 한 표준 30 kgf 하중 기준의 HV입니다.

수치로 본 환산

표는 정수 록웰 C 지점에서 동일한 곡선을 제시합니다. 가장 가까운 비커스 포인트로 반올림했으며, 마지막 항목은 원본 곡선이 끝나는 68 HRC입니다. 어느 방향으로 읽어도 같은 결과가 나오므로, 비커스 시험 결과에서 록웰 C 값으로 역산하는 데에도 그 반대의 경우만큼 쉽게 사용할 수 있습니다.

HRCHVHRCHV
2024045453
2124146466
2224347480
2324848495
2425349508
2525850524
2626451540
2726952558
2827553573
2928354591
3029055608
3129756627
3230757648
3331758669
3432659690
3533660713
3634761736
3735662761
3836763794
3937764816
4039465849
4140066884
4241467922
4342668944
44439

위의 다시 그린 곡선에서 정수 HRC 값에 대해 읽은 값이며, 가장 가까운 HV로 반올림했습니다.

공구강이 두 단위로 모두 규격화되는 이유

록웰 C 시험은 빠르고 휴대용 장비를 사용하며 압흔이 완성된 공구에 사용할 수 있을 만큼 작기 때문에, 열처리 업체가 보고하는 값이자 고객 도면에 보통 기재되는 값입니다. 비커스 시험은 더 느리지만 록웰 C가 분해능을 유지하지 못하는 경도에서도 분해능을 유지하며, 록웰 C 하중이 측정 대상 층을 관통할 얇은 단면이나 침탄 깊이에서 낮은 하중으로 시험할 수 있습니다. 62 HRC 이상의 공구강, 그리고 질화 또는 고주파 경화층의 모든 측정에는 비커스가 인용할 가치가 있는 수치를 제공하는 시험입니다.

모든 환산에는 두 가지 실무적 주의사항이 따릅니다. 첫째, 두 스케일은 서로 다른 것을 측정합니다. 록웰 C는 압입 깊이를 측정하고 비커스는 압흔의 크기를 측정하며, 두 단위 간의 환산은 물리적 관계가 아니라 경험적 관계이므로, 환산은 측정이 아니며 환산값으로 성적서를 작성해서는 안 됩니다. 둘째, 환산은 재료 등급에 따라 달라집니다. 이 페이지의 곡선은 공구강 관계이며, 일반 탄소강이나 오스테나이트계 스테인리스강의 동일한 환산은 약간 다르게 나타나며, 표준에서 해당 그룹에 대해 별도의 표를 발표하는 이유도 이 때문입니다.

다음으로 볼 곳

측정 방법 자체는 다음 페이지에 설명되어 있습니다: 경도 시험 방법 각 공구강 등급이 공급되는 경도는 다음 페이지에 있으며, 공구강 특성 차트 동일 등급의 고온 경도(역시 HRC로 표기됨)는 다음 페이지에 있습니다: 공구강 고온 경도 차트. Aobo Steel은 모든 주문에 실제 제품의 경도를 기재한 EN 10204 3.1 밀 테스트 인증서를 첨부하여 공급합니다.

출처: ASM Handbook, Vol 1, Properties and Selection: Irons, Steels and High-Performance Alloys.