저하중 경도 시험
저하중 경도 시험은 낮은 시험 하중으로 재료에 작고 정확하게 측정 가능한 압흔을 만든다. 이렇게 하여 시험자는 용접부의 열영향부와 같은 좁은 영역에서 경도를 정확히 측정한다. 높은 경도 값은 그곳에 유리처럼 단단하고 균열에 취약한 마르텐사이트가 있음을 나타낸다.
물리화학적 작용 메커니즘
미소 압입 경도 시험에서는 시험기가 정의된 낮은 하중으로 다이아몬드 피라미드를 표면에 눌러 넣는다. 하중은 일반적으로 1.961 N에서 29.42 N 사이이다. 압입자는 아주 작은 피라미드 모양의 자국을 남긴다. 시험기는 현미경 아래에서 이 자국의 대각선을 측정한다. 자국의 면적과 시험 하중으로부터 경도를 계산한다. 하중이 작기 때문에 자국은 매우 얕고 국부적으로 제한된다. 이 방법은 부재를 거의 손상시키지 않으며 좁은 조직 영역에서도 직접 측정할 수 있다.
용접 시 야금학적 관련성 및 위험
용접부의 경도는 조직과 그에 따른 균열 위험을 보여준다. 용접 시 열영향부에서는 종종 마르텐사이트와 같은 경한 조직이 생긴다. 비합금강에서 350 HV을 초과하는 너무 높은 경도는 취성 재료와 높은 저온 균열 위험을 의미한다. 용착금속이나 희석부에서의 경화도 임계 냉각 속도를 나타낸다. 정밀한 경도 측정으로만 이런 위험 지점을 확실히 찾아낼 수 있다. 부재 전체를 대충 측정하면 국부적 경도 차이를 놓친다.
현장 실무 및 조치 지침
용접부에는 비커스 압입자와 HV0,5에서 HV3까지의 시험 하중을 사용하는 미소 압입 경도 시험을 사용한다. 시험기는 용접부에 직각 방향으로 측정점을 연마하고 폴리싱한다. 각 영역마다 최소 세 개의 압입을 찍는다: 용착금속, 열영향부, 모재. 시험 하중은 10에서 15초 동안 일정하게 유지한다. 비합금강에서 350 HV 이상의 경도는 마르텐사이트를 나타낸다. 그러면 용접사는 t8/5 냉각 시간을 늘려야 한다 – 예를 들어 예열이나 더 높은 입열량으로. 열처리 후 경도가 한계값 아래로 내려갔는지 다시 확인한다.