astm e10 − 15 standard test method for brinell hardness of

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ASTM E10 − 15 Standard Test Method for BRINELL Hardness of Metallic Materials

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ASTM E10 − 15 Standard Test Method for Brinell Hardness of Metallic Materials


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ASTM E10 − 15 Standard Test Method for BRINELL Hardness of Metallic Materials

1. 범위

1.1 BRINELL Indentation 경도 원리에 의한 금속 재료의 BRINELL 경도측정.

BRINELL 시험기의 요구사항과 BRINELL 경도시험 수행 절차를 제공.

1.2 본 규격은 portable BRINELL hardness 시험기 및 교정방법을 포함하며 간접 교정 방법만이 적용

1.3 본 표준은 4개의 부속서에 추가 요건을 포함

BRINELL 경도시험기 부록 A1 검증

BRINELL 경도측정기 Annex A2

BRINELL 경도 Indenter 부록 A3 교정

BRINELL 경도시험 Block의 교정 A4

1.4 본 표준은 BRINELL 경도시험과 관련된 부록에 추가 정보를 포함.

BRINELL 경도 Table 부록 X1

결정 절차의 예

BRINELL 경도 Uncertainty 부록 X2

1.5 BRINELL 경도시험 개발 시 하중은 kgf 단위로 지정. 본 표준은 국제 단위계(SI)에서 하중의 단위를

뉴턴(N)으로 지정하지만 kgf 단위의 역사적 선례와 지속적인 공통 사용으로 인해 정보 및 본 표준에서의

논의는 kgf 단위의 하중을 사용.

1.6 안전 문제를 다루지 않으며 사용자의 책임.

1.7 본 국제규격은 World Trade Organization Technical Barriers to Trade (TBT) 협회에 따른 국제표준 개발 및

지침 권장사항에 따라 개발.

2. Referenced Documents 2.1 ASTM Standards

A833 Test Method for Indentation Hardness of Metallic Materials by Comparison Hardness Testers A956 Test Method for Leeb Hardness Testing of Steel Products A1038 Test Method for Portable Hardness Testing by the Ultrasonic Contact Impedance Method B647 Test Method for Indentation Hardness of Aluminum Alloys by Means of a Webster Hardness Gage E29 Practice for Using Significant Digits in Test Data to Determine Conformance with Specifications E74 Practices for Calibration and Verification for Force-Measuring Instruments E110 Test Method for Rockwell and BRINELL Hardness of Metallic Materials by Portable Hardness Testers E140 Hardness Conversion Tables for Metals Relationship Among BRINELL Hardness, Vickers Hardness, Rockwell Hardness, Superficial Hardness, Knoop Hardness, Scleroscope Hardness, and Leeb Hardness E384 Test Method for Microindentation Hardness of Materials

2.2 American Bearings Manufacturer Association Standard: ABMA 10-1989 Metal Balls

2.3 ISO Standards ISO/IEC 17011 Conformity Assessment—General Requirements for Accreditation Bodies Accrediting Conformity Assessment Bodies ISO/IEC 17025 General Requirements for the Competence of Calibration and Testing

3. 용어 및 식

3.1 정의

3.1.1 Calibration - 기준기 또는 기준 표준 Set 값과 비교하여 중요한 변수 값의 결정.

3.1.2 Verification – 규격에 적합한지 확인 또는 시험.

3.1.3 Standardization – 검증 또는 교정을 통해 알려진 표준을 준수.

3.1.4 BRINELL 경도시험 — 규정 조건 하에서 재료표면에 Indenter(직경 D의 Tungsten carbide ball)를 사용하여

검증된 기기를 사용한 Indentation 경도시험.

생성된 Indentation 직경(d)은 하중 제거 후 측정.

3.1.5 BRINELL hardness number - 시험하중을 구면 및 Ball 지름으로 간주되는 Indentation 곡면 면적으로 나눈

몫에 비례하는 숫자.

3.1.6 BRINELL hardness scale– BRINELL 경도시험에 사용되는 Ball 직경과 가해진 규정 하중의 조합을

식별하는 명칭.

3.1.7 BRINELL hardness testing machine– 일반적인 시험 목적으로 사용되는 BRINELL 경도시험기.

3.1.8 BRINELL hardness standardizing machine – BRINELL 경도시험 Block 교정에 사용되는 BRINELL 경도기.

기준기는 특정 변수에 대한 허용오차가 더 엄격하다는 점에서 일반 BRINELL 경도시험기와 차이.

3.1.9 Force- diameter ratio - Indenter ball 직경(mm) 제곱에 대한 시험하중, kgf 비율(표1 참조)로 계산된 숫자




TABLE 1 Symbols and Designations

3.2 식

3.2.1 BRINELL 경도는 다음과 같이 계산.

Fkgf = test force in kgf, D = diameter of the indenter ball in mm D = measured mean diameter of the indentation in mm (see Table 1).

3.2.2 규정 검증 조건에서 각각의 경도 수준에서 BRINELL 경도기 성능에서의 반복성 R은 성능검증의 일부로

기준 Block에서 만들어진 n개의 Indentation 직경 측정 범위에 의해 추정.

d1, d2, ..., dn = measured indentation diameters in mm, and n = the number of diameter measurements.

3.2.3 n BRINELL 경도측정값 H1, H2, 세트의 평균 H. Hn은 다음과 같이 계산.




dmax = mean diameter of the largest measured indentation, dmin = mean diameter of the smallest measured indentation.

3.2.4 각 경도 수준에서 BRINELL 경도기의 성능에서의 오차, E는 다음과 같이 결정.

3.2.5 Indentation, d의 평균직경은 다음과 같이 계산.

H̅ (Eq 3) = average of n hardness tests H1, H2, ., Hn made on a standardized test block as part of a performance verification HSTD = certified average hardness value of the standardized test block.

|H̅ - 2HSTD| = absolute value (non-negative value without regard to its sign) of the difference between H̅ and HSTD.

4. 의의 및 사용

4.1 BRINELL 경도시험은 금속 재료에 대한 유용한 정보를 제공하는 Indentation 경도시험.

이 정보는 인장강도, 내마모성, 연성 또는 금속 재료의 다른 물리적 특성과 관련되며 재료의 품질관리 및

선택에 유용.

4.2 BRINELL 경도시험은 상업용 선적의 합격시험에 적합하며 산업계에서 이 목적으로 사용.

4.3 부품의 특정 위치에서 BRINELL 경도시험은 전체 부품 또는 최종 제품의 물리적 특성을 나타내지 않을 수

있다.

5. 시험 및 원리

5.1 BRINELL 경도시험 원리— BRINELL Indentation 경도시험 원리는 두 단계로 구성(그림1 참조).

5.1.1 1 단계 — Indenter를 표면에 수직 방향으로 시편과 접촉하고 시험하중 F를 적용.

시험은 규정된 시간 동안 유지 후 제거.

5.1.2 2 단계 – Indentation 직경은 서로 직교하는 두 방향 이상으로 측정.

BRINELL 경도는 직경 측정의 평균으로 계산.

5.2 BRINELL 시험기 — BRINELL 경도시험 장비는 시편을 지지하고 시편과 접촉하는 Ball에

압축하중을 가하는 시험기 및 Indentation 평균직경을 측정하는 시스템으로 구성.

시험기 설계는 하중이 가해지는 동안 Indenter 또는 시편의 흔들림이나 측면 움직임이 발생하지 않도록 하며

Indenter에 가해지는 하중이 충격 없이 적용 되도록 한다.

시스템 관성, 유압의 Over shoot 등에 의해 순간적으로 높은 시험하중이 발생하지 않도록 주의.

5.2.1 기기의 특성, 제한사항 및 절차에 대한 설명은 장비 제조업체의 사용 설명서 참고.

5.2.2 Anvil —시험에 적합한 Anvil 또는 시편 지지대를 사용. 모든 Anvil 바닥과 지지면은 깨끗하고 이물질이

없어야 한다.

Anvil은 Indenter에 수직인 시험 표면을 지지하지 못하거나 안전하지 않은 경우에 교체.

5.2.3 Indenter – BRINELL 경도시험을 위한 Indenter는 4개의 허용직경(1, 2.5, 5 및 10 mm)의 Tungsten Carbide

ball 사용. Indentation은 부록 A3에 규정된 요구사항을 충족.

5.2.4 시험결과에 영향을 주므로 기름, 먼지, 이물질은 Indenter에서 제거

5.2.5 측정장치 – BRINELL Indentation 직경 측정에 사용되는 측정장치는 경도기 부품이거나 별도의 독립

장치로 구성. 허용 가능한 측정장치는 두 가지 유형으로 분류.

Type A는 일부 Type의 지시자 또는 전산화된 측정 시스템 또는 이미지 분석 시스템을 갖는 이동 가능한 측정

라인을 갖는 현미경을 포함.

Type B는 고정 측정 라인이 있는 휴대용 현미경(보통 20x 또는 40x).

5.2.5.1 Type A 장치 — Type A 장치에 허용되는 최소 해상도는 표2 참조.

5.2.5.2 B형 장치 —B형 장치의 눈금선 사이의 허용 가능한 최대 간격은 표2 참조.

B형 장치는 2.5mm 및 1mm Ball Indenter로 만든 Indentation 측정에 사용불가.

5.3 검증 —BRINELL 시험기 및 Indentation 측정장치는 부록 A1에 따라 주기적으로 검증.

5.4 시험 Block - 부록 A4 요구사항을 충족하는 시험Block은 부록 A1에 따라 시험기 검증에 사용.

5.5 BRINELL 경도 Scale — Indenter와 시험하중의 조합은 BRINELL 경도 Scale을 정의.




표준 BRINELL 경도 Scale 및 시험하중은 1, 1.25, 2.5, 5, 10 및 30의 하중 직경 비율(표1 참조)에 해당하며

표3 참조. BRINELL 경도는 다음에 따라 결정되고 보고.

본 표준 Scale의 비 표준 시험하중을 사용하는 다른 Scale은 합의에 의해 사용.

다른 Scale 및 해당 하중 직경비율(괄호 안)의 예는 HBW 10/750(7.5), HBW 10/2000(20), HBW 10/2500(25),

HBW 5/187.5(7.5) 및 HBW5/500(20).

5.6 BRINELL 경도 계산 – BRINELL 경도는 식1을 사용하여 Indentation 평균직경 d 또는 부록 X1에 주어진

값으로부터 계산.

5.6.1 BRINELL 경도는 시험에 어떤 Indenter 및 하중이 사용되었는지를 나타내기 때문에 숫자로만 지정해서는

안 된다(표3 참조).

BRINELL 경도 뒤에는 HBW 기호가 붙이며 다음 순서로 시험조건을 나타내는 색인을 추가.

5.6.1.1 Ball의 지름, mm

5.6.1.2 시험하중 kgf를 나타내는 값(표3 참조)

5.6.1.3 10 ~ 15초가 아닌 경우 적용된 하중 유지시간

TABLE 2 Resolution and Graduation Spacing of Indentation Measuring Devices

5.6.2 10~ 15초의 유지시간을 사용하는 경우 HBW 10/3000 Scale은 위 요구사항의 유일한 예외. 이 BRINELL

경도 Scale의 경우에만 명칭을 HBW로 간단히 보고.

5.6.3 예

220 HBW = 10mm 직경 Ball, 29.42kN(3000kgf) 시험하중, 10~15초 유지한 BRINELL 경도 220

350 HBW 5/750 = 5mm 직경 Ball, 10~15초, 7.355kN(750kgf) 시험하중 조건의 BRINELL 경도 350

600 HBW 1/30/20 = 1mm 직경 Ball, 20초, 294.2N(30kgf) 시험하중 조건의 BRINELL 경도 600

5.7 휴대용 BRINELL 경도기

5.7.1 고정 위치 BRINELL 경도시험기는 시편 크기, 중량, 시편 위치, 시험 지점의 접근성 또는 기타 요구

사항으로 인해 특정 시편을 시험하지 못할 수 있다. 이러한 상황에서 휴대용 BRINELL 경도 시험기를

사용하여 시험. 이 방법으로 휴대용 BRINELL 경도 시험기를 다음과 같이 사용.

5.7.1.1 휴대용 BRINELL 경도 시험기는 시험 원리, 장치, Indenter, 하중, 시험 절차 및 시험기의 직/간접

검증을 포함하여 이 방법의 요구 사항을 충족한다 (표 A1.1에 명시된 경우 제외). 시험방법 E110은 직접

확인할 수 없거나 직접 확인을 통과할 수 없지만 이 방법의 다른 요구 사항을 충족하는 휴대용 BRINELL 경도

시험기를 포함.

5.7.1.2 휴대용 BRINELL 경도 시험기는 시험 환경이 고정 BRINELL 경도 시험기를 사용하는 것이 비현실적인

경우에만 사용. 이 경우 고정장소 BRINELL 경도 시험기 대신 휴대용 BRINELL 경도 시험기를 사용할

것이라는 모든 관련 당사자 (예: 시험 서비스 및 고객)간에 계약 또는 이해를 하는 것이 좋습니다 (5.7.1 참조)

5.7.1.3 휴대용 BRINELL 경도 시험기는 BRINELL 경도 시험 원리에 따라 경도를 측정(5.1 참조).

A833, A956, A1038 또는 B647에 정의된 것과 같이 BRINELL 경도 시험 원리와 다른 다른 수단 또는 절차에

의해 경도를 측정하는 휴대용 경도 시험기 또는 기기는 변환된 BRINELL 경도 값을 생성하며 이 방법을

준수하지 않는다.

5.7.2 휴대용 경도 시험기의 매일 검증 – 휴대용 경도 시험기는 시험 장소에서 다른 시험 장소로 운반되거나

운반될 때 손상되기 쉽다. 따라서 7.1 및 Annex A1에 명시된 일일 검증 요구 사항을 준수하는 것 외에도 경도

시험을 하기 전 경도 시험을 수행해야 하는 각 시험 작업장에서 일일 검증을 수행한다. 검증은 휴대용 경도

시험기가 사용되는 위치에 최대한 근접한 방향으로 수행한다. 시험 중 및 시험완료 후 매일 확인을 반복하는

것이 좋다.

5.7.3 휴대용 BRINELL 경도 시험기를 사용할 때 추가적인 보고요건은 9.2에 주어져 있다.

5.7.4 휴대용 경도 시험기는 적용 특성상 시험 결과에 영향을 줄 수 있는 오차를 유발할 수 있다. 휴대용 및

고정 위치 BRINELL 경도 시험기 사이에 예상되는 결과의 차이를 이해하려면 사용자는 섹션 10 및 시험방법

E110에 제공된 정밀도 및 바이어스 연구 결과를 비교한다.




TABLE 3 Test Conditions and Recommended Hardness Range

FIG. 1 Principle of Test

6. 시편

6.1 BRINELL 시편의 표준 모양 또는 크기는 없다. Indentation이 이루어진 시편은 다음을 준수.

6.1.1 두께 – 시편 두께는 시험하중의 영향을 나타내는 돌출부 또는 다른 표시가 Indentation 반대편에

나타나지 않아야 한다. 시편 두께는 Indentation 깊이 h의 10 배 이상(표4 참조)

표4는 코팅과 같은 재료 층의 최소 깊이에 대한 지침으로도 사용.

NOTE 1 – BRINELL 경도시험은 높은 시험하중을 사용하므로 얇은 재료를 시험하거나 경도가 높은 재료의

코팅을 시험하는 특정 조건에서 시험 재료가 하중에 따라 부러지거나 부서져서 심각한 부상 또는 장비 손상이

발생할 수 있다. 사용자는 하중이 가해질 수 있는 재료를 시험할 때 주의. 우려 또는 의문이 있는 경우 시험을

중지.

6.1.2 너비 — 최소 너비는 Indentation 간격 요구사항을 준수.

6.1.3 마무리가공 — 필요 시, Indentation 표면은 연마재로 평평하게 연마, 가공 또는 Polishing. 규정된 정확도




시험 표면의 경도변화(예: 과열 또는 냉간 가공으로 인한)를 최소로 준비.

TABLE 4 Minimum Specimen Thickness Based on Ten-Times the Indentation Depth

7. 시험 절차

7.1 Indentation 직경은 Ball 직경 24 ~ 60 % 사이.

상기 Indentation 직경 범위에 대한 대략적인 BRINELL 경도는 표3참조.

NOTE 2 – Ball 손상 위험과 Indentation 측정의 어려움으로 인해 Indentation 직경 하한이 권장.

Indentation 직경이 Ball 직경에 근접함에 따라 감도의 감소로 인해 상한이 권장.

두께 및 간격 요건에 따라 특정 시험에 대한 최대 허용 Indentation 직경이 결정.

NOTE 3 – BRINELL 시험이 표3의 경도 Scale을 준수해야 하는 것은 아니다.

동일한 크기의 Ball에 다른 하중을 사용하여 주어진 재료에 대해 다른 BRINELL 경도에 유의.

연속적인 규모의 값을 얻기 위해, 재료에 대한 전체 경도범위를 위해 단일하중 사용을 권장.

7.2 BRINELL 경도시험은 650 HBW 10/3000 이상 재료에는 사용을 지양.

7.3 하중 Scale 비율이 유지되는 경우에만 다른 Scale을 사용한 시험에 대한 BRINELL 경도 비교 가능(표3

참조). 동일한 시험 재료에 대해 수행되었지만 다른 하중 직경 비율을 사용하는 BRINELL 경도시험은 다른

BRINELL 경도를 표시.

7.3.1 예 —HBW 10/500 시험은 일반적으로 HBW 5/125 시험과 유사. 두 가지 Scale에 대해 하중 직경 비율은

5이다. 그러나 160 HBW 10/500의 값은 서로 다른 하중-직경 비율(각각 5와 30)로 인해 동일한 시험 재료에서

180 HBW 10/3000과 거의 같다.

7.4 일일 검증-시험기의 일일 검증은 경도시험 전 부속서 A1에 따라 수행. 경도측정은 시험 Block의 보정된




표면에서만 시행. 또한 시험하중, Anvil 또는 Indenter가 바뀔 때마다 부속서 A1에 명시된 일일 검증 방법에

따라 기기 작동 점검을 권장.

7.5 Indentation 절차 – BRINELL 경도시험은 다음과 같이 수행.

7.5.1 Indenter가 충격, 진동 또는 Over shoot 없이 표면에 수직인 방향으로 시험 표면에 접촉.

indenter force-line과 시편 표면 사이의 각도는 수직.

7.5.2 1 ~ 8초 이내에 시험하중 F를 적용.

시험결과에 영향을 미치지 않는 것으로 입증되면 더 빠른 하중 적용 시간이 허용.

7.5.3 다음을 제외하고 10~15초 동안 가해진 시험하중을 유지.

7.5.3.1 시험하중을 가한 후 소성변형이 과도한 재료의 경우 Indenter가 재료에 계속 침투하기 때문에 특별한

고려로서 위에서 언급한 것보다 더 긴 하중 유지시간이 필요하며 제품 사양에 명시. 연장된 하중 유지시간이

사용되는 경우, 기록하고 시험결과와 함께 보고(5.1.1 참조).

7.5.4 유지시간이 끝나면 충격이나 진동 없이 즉시 시험하중을 제거.

7.6 Indentation 측정

7.6.1 각 Indentation 직경을 서로 수직(90 °)인 두 방향으로 측정하며 Indentation 직경 추가 측정이 가능.

측정의 산술 평균은 BRINELL 경도 계산에 사용.

7.6.2 일상적인 시험의 경우, Indentation 직경은 Type A 장치를 사용할 때 측정장치의 해상도로 측정되거나

Type B 장치를 사용할 때 눈금 간격의 절반으로 측정.

7.6.3 평면 시험의 경우, 동일한 Indentation에 대해 측정된 최대와 최소 직경 차이는 사양에 명시되지 않는 한

0.1mm 미만(예: 이방성 입자 구조의 경우 차이는 0.2mm)

7.6.4 곡면에 Indentation이 있을 때, 표면의 최소 곡률 반경은 Ball 직경 2.5 배.

곡면에 움푹 들어간 부분은 원형이 아니라 약간 타원형으로 Indentation 측정은 장축과 단축의 평균으로 계산.

7.7 Indentation 간격 – 인접한 두 Indentation 중심 사이 거리는 평균 Indentation직경의 3배 이상.

7.7.1 Indentation 중심에서 시편 가장자리까지 거리는 평균 Indentation직경의 최소 2.5 배.

7.8 BRINELL 경도시험은 상온 10 ~ 35°C 범위 내에서 수행. BRINELL 시험 사용자는 시험 재료의 온도와

경도시험 온도가 시험결과에 영향을 줄 수 있다는 점에 주의.

사용자는 시험온도가 경도측정에 악영향을 미치지 않도록 한다.

8. 다른 경도 Scale 또는 인장강도 값으로 변환

8.1 한 Scale의 BRINELL 경도를 다른 Scale의 BRINELL 경도 또는 다른 유형의 경도 또는 인장강도 값으로

정확하게 변환하는 일반적인 방법은 없다. 이 변환은 근사치이므로 비교 시험을 통해 근사 변환에 대한 신뢰할

수 있는 근거를 얻은 특별한 경우를 제외하고는 피한다.

NOTE 4 – 금속의 표준 경도환산표, E140은 강철, Austenite계 스테인리스 강, 니켈 및 고 니켈 합금, 카트리지

황동, 구리 합금 및 합금화된 백색 주철과 같은 특정 재료에 대한 대략적 변환 값을 제공.

9. 보고

9.1 시험 보고서에는 최소한 다음 정보가 포함.

9.1.1 시험결과의 BRINELL 경도는 E29에 따라 예를 들어 225 HBW, 100 HBW 10/500, 95.9 HBW 또는 9.10

HBW 5/62.5와 같이 모든 0 자리를 포함하여 3개의 유효 숫자로 반올림.

9.1.2 3000 kgf(29.42 kN) 이외의 하중, 10 mm Ball 직경 및 10~15 s의 시험하중이 적용되는 시험 조건

사용(5.3.1 참조).

9.1.3 Indentation 측정장치가 사용되었을 때 Indentation 측정장치가 Type A라는 표기.

Type B Indentation 측정장치를 사용하는 경우에는 표기 불 필요.

9.1.4 시험결과에 영향을 미치지 않는 것으로 보이지 않는 한, 시험온도(10 ~ 35°C의 한계를 벗어난 경우)

10. 정밀도와 Bias

10.1이 시험방법의 정밀도는 2006년에 수행된 E10의 실험실 간 연구를 기반. 이것은 강철 Ball Indenter를

사용한 이전의 연구를 대체. 8개의 실험실 각각은 금속 재료의 BRINELL 경도를 시험. 다양한 수준의 경도를

갖는 총 7개의 상이한 재료에 대해 3가지 분석이 수행.

각 분석의 3회 반복이 수행. 이 연구의 결과는 ASTM Research Report에 정리

10.2 반복성 –한 실험실에서 얻은 두 가지 시험결과가 해당 재료에 대한 rPB 값보다 더 큰 경우 동등하지 않은

것으로 판단. rPB는 같은 실험실에서 같은 날 같은 장비를 사용하는 동일한 작업자가 얻은 동일한 재료에 대한

두 시험결과 간의 임계 차이를 나타내는 간격.

10.3 재현성 – 두 가지 시험결과가 해당 재료에 대한 RPB 값보다 다른 경우, 두 가지 시험결과는 동등하지

않은 것으로 판단. RPB는 다른 실험실에서 다른 장비를 사용하는 다른 작업자가 얻은 동일한 재료에 대한 두

시험결과 간의 차이를 나타내는 간격.

10.4 표기 10.2 또는 10.3에 따른 판단은 대략 95 %의 확률로 정확.

10.5 실험실 간 연구 결과는 표5에 요약.




10.6 Bias — 연구 당시, 이 시험방법에 대한 Bias를 결정하기에 적합한 기준 재료가 없었기 때문에 Bias에

대한 설명은 불가.

TABLE 5 Summary of Statistical Information

11. Keywords 11.1 BRINELL; hardness; mechanical test; metals




부속서(필수정보)

A1. BRINELL 경도시험기의 검증

A1.1 범위

A1.1.1 부록 A1은 BRINELL 경도시험기 검증을 위한 직접검증, 간접검증 및 일일 검증의 세 가지 유형의

절차를 명시.

A1.1.2 직접검증은 시험하중, Indentation 측정 시스템 및 시험주기를 직접 측정하여 경도시험기의 중요 구성

요소가 허용 공차 내에 있는지 확인하는 과정.

A1.1.3 간접검증은 기준 Block 및 Indenter를 사용하여 시험기 성능을 주기적으로 검증하는 과정.

A1.1.4 일일 검증은 기준 Block을 사용하여 간접검증간에 시험기 성능을 점검하는 과정.

A1.2 일반 요구사항

A1.2.1 시험기는 표A1.1에 규정된 특정 상황과 주기적인 간격으로, 시험기 성능에 영향을 줄 수 있는 상황이

발생했을 때 검증.

A1.2.2 검증 장소의 온도는 ± 2.0°C 이상의 정확도를 가진 기기로 측정. 검증 중 온도를 관찰하고 상당한 온도

변화를 기록 및 보고하는 것을 권장. 검증 장소의 온도는 일일 검증을 위해 측정할 필요는 없다.

TABLE A1.1 Verification Schedule for a BRINELL Testing Machine

A1.2.3 측정에 사용되는 기기는 달리 명시되지 않는 한 국가 표준에 따라 소급 가능하도록 교정.

A1.2.4 시험기의 간접 검증은 사용될 장소에서 수행.

A1.2.5 새로 제조 또는 수리된 시험기의 직접검증은 사용 장소에서도 가능.

NOTE A1.1 – ISO/IEC 17011의 요구사항에 따라 운영되는 ILAC이 인정한 인증 기관에 의해 BRINELL

경도시험기 검증 수행에 사용되는 교정 기관은 ISO 17025(또는 동등한 것)의 요구사항을 인증 받을 것을 권장

A1.3 직접검증

A1.3.1 시험기의 직접검증은 표A1.1에 따라 특정한 경우에 수행.

시험하중, Indentation 측정 시스템 및 시험주기는 다음과 같이 검증.

NOTE A1.2- 직접검증은 BRINELL 경도시험기에서 오차의 원인 결정에 유용한 도구.

구성 요소의 오차가 다른 구성 요소의 오차에 의해 상쇄되지 않도록 하기 위해 시험기는 정기적으로

직접검증을 받는 것을 권장.

A1.3.2 시험하중의 검증 –BRINELL Scale에 대해 해당 시험하중을 측정.

시험하중은 E74에 따라 정확도가 0.25 % 이상인 클래스 A 탄성력 측정기를 사용.

A1.3.2.1 각 하중을 세 번 측정. 시험 중 하중이 가해질 때 하중을 측정.

측정장치가 정확한 측정을 수행할 수 있도록 필요한 경우 더 긴 유지시간이 허용.

A1.3.2.2 각 시험하중 F는 표3에 정의된 공칭 시험하중의 ± 1 % 이내로 정확.

A1.3.3 Indentation 측정 시스템의 검증- Indentation 직경 결정에 사용되는 측정장치는 Stage micrometer와 같은




정확한 Scale과 비교하여 작업 범위에 걸쳐 5 간격으로 검증.

A 형과 B 형 장치를 모두 검증하는데 사용되는 Stage micrometer의 정확도는 5mm 및 10mm Ball 시험의 경우

0.005mm 이상, 2.5mm 및 1mm Ball 시험의 경우 0.001mm 이상.

A1.3.3.1 A형 장치의 경우, 사용되는 Ball 크기에 대해 각 간격에서 Stage micrometer와 측정장치 사이의

오차가 표2에 표시된 A형 최소 지시자 해상도를 초과하지 않아야 한다.

A1.3.3.2 유형 B 장치의 경우 정량적 오차 값을 결정 불가. 측정장치의 선이 Stage micrometer의 선과 최대한

가깝게 정렬되도록 측정장치를 배치.

측정장치 선이 Stage micrometer 해당 선과 적어도 부분적으로 겹치지 않으면 측정장치를 조정.

A1.3.4 시험주기 검증- 시험기는 7.5에 규정된 시험주기 공차를 만족할 수 있는지 검증. 시험주기의

직접검증은 시험 시 또는 시험주기가 문제가 의심되는 경우, 제조 시 또는 시험기를 제조사에 반환할 때

시험기 제조업체에 의해 검증.

시험주기의 검증이 권장되지만 다른 시간에 직접검증의 일부로 요구되지는 않는다.

A1.3.5 직접검증 실패 – 직접검증 중 하나라도 지정된 요구사항에 실패한 경우, 조정하거나 수리 때까지

시험기 사용 불가. 시험하중, Indentation 측정 시스템 또는 시험주기가 조정 또는 수리에 의해 영향을 받을 수

있는 경우, 영향을 받는 구성 요소는 직접검증을 통해 다시 검증.

A1.4 간접검증

A1.4.1 시험기 간접검증은 표A1.1에 주어진 일정에 따라 수행.

간접검증은 표A1.1에 명시된 것보다 더 자주 요구될 수 있으며 시험기의 사용에 근거.

A1.4.2 시험기는 다음의 간접검증 전 사용될 각 시험하중 및 각 Ball 직경에 대해 검증.

표A1.1에 따라 검증되지 않은 BRINELL Scale을 사용하여 이루어진 경도시험은 본 표준을 만족하지 못한다.

A1.4.3 간접검증에 사용되는 기준 Block은 부록 A4의 요구사항을 만족.

경도측정은 시험 Block의 보정된 표면에서만 수행.

NOTE A1.3 – 모든 형태, 재료 또는 경도 범위에 대해 기준 Block을 사용할 수 있는 것은 아니다.

A1.4.4 원래 상태 – 시험기의 원래 상태는 간접검증의 일부로 평가하는 것을 권장. 이는 기기의 과거 성능을

문서화에 중요. 이 절차는 세척, 유지관리, 조정 또는 수리 전 검증기관에서 수행.

A1.4.4.1 시험기의 원 상태 평가 시, 시험기는 사용자의 Indenter ball을 사용하여 평가.

A1.4.4.2 간접검증을 받는 각 BRINELL Scale에 대해 정상 시험범위에서 하나 이상의 기준 Block을 시험.

A1.4.4.3 각 기준 Block에서 시험 표면에 2개 이상의 BRINELL 경도시험을 균일하게 분포.

측정된 각 기준 Block에 대해 시험기 성능에서 반복성 R과 오차 E(Eq 2 및 Eq 4)를 결정.

A1.4.4.4 반복성 R과 오차 E는 표A1.2의 허용오차 내에 있어야 한다. 반복성 R 또는 오차 E의 계산된 값이

지정된 공차를 벗어나면, 이는 마지막 간접검증 이후에 수행된 경도시험이 의심될 수 있음을 의미.

TABLE A1.2 Repeatability and Error of the Testing Machine

A1.4.5 세척 및 유지 관리 — 제조업체의 사양 및 지침에 따라 시험기의 세척 및 정기 유지 관리를

수행(필요한 경우).

A1.4.6 간접검증 절차 — 간접검증 절차는 BRINELL 경도 Scale이 사용될 때, 시험하중, Indenter ball 크기,

측정장치가 올바르게 교정되었는지 검증하기 위해 고안. 각 Scale이 만드는 Indentation 크기는 각각의

상응하는 시험하중과 Indenter ball 크기를 사용하는 적절한 BRINELL 경도 Scale로 교정된 시험 Block에 대해

BRINELL 경도시험을 수행하여 달성.

A1.4.6.1 시험 Block의 교정된 값과 BRINELL 경도 Scale는 다음 기준을 만족하도록 선택.

(1) 사용될 각 시험하중에 대하여, 적어도 하나의 Block을 시험.

(2) 사용될 각 Indenter Ball 크기에 대하여, 경도가 낮은 곳과 경도가 높은 곳에서 최소 2개의 Block을 시험.

시중에서 판매되는 시험 Block 범위에서 낮고 높은 경도 수준을 선택.

검증될 BRINELL 경도 Scale 중 하나 이상이 동일한 Ball 크기를 사용하는 경우, 가장 큰 Indentation 크기를

만들기 위해 가장 높은 시험하중을 사용한 BRINELL Scale이 낮은 경도 레벨 Block에서 검증되고 BRINELL

Scale이 가장 작은 Indentation 크기를 생성하기 위해 가장 높은 시험하중은 높은 경도 레벨 Block에서 검증.




Indentation 크기의 두 극단은 측정장치의 기능을 검증.

Block은 하중/직경 비율이 같은 Scale일 필요는 없다.

(3) 각 시험 Block의 교정된 BRINELL Scale은 확인해야 할 Scale 중 하나.

(4) BRINELL Scale을 저 수준 및 고 수준 시험 Block을 사용하여 검증해야 하지만 시험 Block을 단 하나의

경도 수준으로만 상용할 수 있는 경우, 하나의 Block을 사용하여 간접검증을 수행하고 측정장치를 A1.3.3까지

직접 확인

(5) 검증이 필요한 특정 BRINELL Scale에 대해 시판되는 Block이 없는 경우, A1.3.2에 따라

Scale과 A1.3.3에 따라 측정장치에 사용된 하중 수준을 직접 확인.

예 1- 시험기를 HBW 10/3000 및 HBW 5/750 Scale에 대해 검증. 검증을 위해서는 최소한 두 개 Ball 크기

각각에 대해 두 개 Block이 필요하며 총 4개 시험 Block이 필요. HBW 10/3000 Scale의 경도가 낮은 Block

하나, 경도가 높은 Block 하나 HBW 10/3000 Scale, HBW 5/750 Scale의 낮은 경도 레벨에서 한 Block, HBW

5/750 Scale의 높은 경도 레벨에서 한 Block. 두 시험하중에서 시험.

예 2— 시험기를 HBW 10/3000, HBW 10/1500 및 HBW 10/1000 Scale에 대해 검증. 최소 3개의 시험 Block에

대해 검증을 위해 각 하중 레벨마다 하나의 Block이 필요. HBW 10/3000 Scale의 낮은 경도 레벨에서 한 Block,

높은 경도 레벨에서 한 Block HBW 10/1000 Scale 및 HBW 10/1500 Scale의 경도 수준에서 하나의 Block. 이

경우 Ball 크기가 하나지만 확인해야 할 세 가지 시험하중이 있다. 가장 높은 시험하중(29420 N, 3000 kgf)

Scale은 낮은 경도 레벨 경도 Block에서 시험되고 가장 낮은 시험하중(9807 N, 1000 kgf) Scale은 높은 경도

레벨 시험 Block에서 시험.

중간 시험하중(14710 N, 1500 kgf) Scale은 경도가 낮거나 높은 수준의 시험 Block에서 시험.

예 3-시험기는 HBW 10/3000 Scale에 대해서만 검증.

검증을 위해서는 최소한 두 개 시험 Block 필요. HBW 10/3000 Scale의 경도 수준이 낮은 Block 하나와 HBW

10/3000 Scale의 경도 수준이 높은 Block 하나. 이 경우 검증할 BRINELL Scale이 하나만 있지만 검증에는

경도 수준이 다른 두 개의 시험 Block이 필요.

A1.4.6.2 간접검증 경도시험 전, 측정장치는 간접검증에 사용될 기준 Block에서 선택된 2개의 기준

Indentation(A4.5.6 참조)의 직경을 측정하여 간접적으로 검증. 각 기준 Block에서 기준 Indentation을 찾는다.

측정될 2개의 기준 Indentation은 가장 작은 직경을 갖는 Indentation 및 가장 큰 직경을 갖는 Indentation. 유형

A 장치의 경우 측정된 치수는 0.5 % 이내의 인증된 직경 값과 일치. B형 장치의 경우, 측정된 치수는 10 mm

Ball Indentation 경우 ± 0.02 mm 및 5 mm Ball Indentation 경우 ± 0.01 mm 내의 인증된 직경 값과 일치하는

것으로 추정.

차이가 큰 경우 A1.3.3에 따라 측정장치를 직접 확인.

기준 Indentation을 측정하는 대안으로서, 측정장치는 A1.3.3에 따라 직접검증.

A1.4.6.3 시험기는 시험에 사용될 사용자의 Indenter Ball로 검증.

A1.4.6.4 각 기준 Block에서 5mm 또는 10mm Ball을 사용할 때 3번의 시험을 수행하거나 2.5mm 또는 1mm

Ball을 시험 표면에 균일하게 분산하여 사용할 때 5번의 시험을 수행.

검증할 각 BRINELL Scale의 각 경도 수준에 대해 시험기 성능의 반복성 R과 오차 E(식2 및 식4)를 결정.

반복성 R과 오차 E는 표A1.2의 허용오차 내에 있어야 한다.

A1.4.6.5 사용자의 Indenter를 사용한 오차 E 또는 반복성 R의 측정값이 지정된 공차를 벗어나면 다른 Ball을

사용하여 간접검증 시험을 반복.

A1.4.6.6 간접검증은 시험기의 반복성 및 오차 측정치가 사용자의 Indenter ball에 대해 지정된 허용오차를

만족하는 경우에만 승인.

A1.4.7 간접검증 기간 동안 Indenter Ball을 교체할 필요가 있는 경우, 새로운 Indenter Ball은 특정 시험기에

사용하기 위해 검증. 사용자는 상기 A1.4.4에서 주어진 원래 조건에 대한 검증 절차에 따라 검증을 수행.

A1.5 일일 검증

A1.5.1 일일 검증은 사용자가 간접검증 사이에서 시험기 성능을 관찰하기 위한 도구로 고안. 최소한 매일

검증은 사용될 각각의 BRINELL Scale에 대해 표A1.1에 주어진 일정에 따라 수행.

A1.5.2 일일 검증 절차 - 일일 검증을 수행할 때 사용하는 절차는 다음과 같다.

A1.5.2.1 Annex A4의 요구사항을 만족하는 최소한 하나의 기준 Block은 사용 전 각 BRINELL Scale에 대해

시험.

시험 Block이 시판되는 경우, 시험 Block의 경도 수준은 측정 재료와 대략 동일한 경도에서 선택.

A1.5.2.2 일일 검증에 사용되는 Indenter ball은 시험에 사용되는 Indenter ball.

A1.5.2.3 7.7에 주어진 간격 요구사항을 준수하는 각 일일 검증 시험 Block에 대해 적어도 두 번의 경도시험을

수행.

A1.5.2.4 측정된 각 기준 Block에 대한 시험기 성능(식4)의 오차 E를 결정. 경도 시험값과 시험 Block 값

차이가 표A1.2에 제시된 최대 허용오차 허용오차를 벗어나면 반복성 R도 결정(식2)




A1.5.2.5 각 시험 Block에 대한 오차 E와 반복성 R(계산된 경우)이 표A1.2에 주어진 허용오차 내에 있으면,

시험 Indenter를 가진 시험기는 검증된 것으로 간주.

A1.5.2.6 시험 Block 중 하나에 대한 오차 E 또는 반복성 R(계산된 경우)이 공차를 벗어나는 경우 다른 Ball

또는 Indenter로 일일 검증을 반복. 오차 E 또는 반복성 R이 반복 시험 Block 중 하나의 공차를 벗어나면

간접검증을 수행. 시험기가 매일 검증에 실패할 때마다 마지막으로 유효한 일일 검증 이후에 실시된

경도시험이 의심.

A1.5.2.7 BRINELL 시험기가 시험 Block을 사용한 일일 검증에 실패한 경우, 기준 Block에서 기준

Indentation(A4.5.6 참조)을 측정하여 측정장치를 검증. 측정된 치수는 A1.4.6.2에 주어진 공차 내에서 인증된

직경 값과 일치하여야 한다. 차이가 클 경우 A1.3.3에 따라 측정장치를 직접 확인.

NOTE A1.4 – 일일 검증 시험에서 얻은 결과는 X̅ (측정 평균) 및 R-Charts(측정 범위)와 같은 허용되는

통계기술을 사용하여 기록하는 것을 권장.

A1.6 검증 보고서

A1.6.1 직접 및 간접검증에는 검증 보고서가 필요. 일일 확인에는 확인 보고서가 불필요.

A1.6.2 검증 보고서는 검증을 수행한 사람이 작성하며 검증 결과에 따라 다음 정보를 포함.

A1.6.3 직접검증

A1.6.3.1본 ASTM 시험방법에 대한 참조

A1.6.3.2 일련번호 및 모델번호를 포함한 경도시험기 식별

A1.6.3.3 일련번호, 모델번호 및 A형 또는 B형 여부를 포함한 Indentation 측정장치 식별

A1.6.3.4 일련번호를 포함한 검증에 사용된 모든 장치(탄성 증명 장치 등)의 식별 및 소급이 가능한 표준의

식별.

A1.6.3.5 검증 시 시험온도는 1°C 이상의 분해능으로 보고. 온도가 권장한계를 벗어나거나 시험결과에 영향을

미치는 것으로 보이지 않는 한, 확인 장소의 온도는 매일 확인 불필요.

A1.6.3.6 시험 장비가 수행된 검증 요구사항을 충족시키는지 여부를 결정하기 위해 사용된 개별 측정값 및

계산된 결과. 시험기가 수행된 검증 요건을 충족시키는지 여부 결정에 사용된 계산 결과의 Uncertainty 보고도

권장.

A1.6.3.7 적용 가능한 경우 시험기 조정 또는 유지 보수에 대한 설명

A1.6.3.8 검증 날짜 및 검증 기관 또는 부서에 대한 참조.

A1.6.3.9 검증 수행자 서명

A1.6.4 간접검증

A1.6.4.1 본 ASTM 시험방법 표시

A1.6.4.2 일련번호 및 모델번호를 포함한 경도시험기 식별

A1.6.4.3 일련번호를 포함한 검증에 사용된 장치(시험 Block, Indenter 등) 식별 및 소급 가능한 표준 식별

A1.6.4.4 검증 당시 시험온도는 1°C의 분해능으로 보고.

A1.6.4.5 검증된 BRINELL hardness scale.

A1.6.4.6 시험기가 검증 요구사항을 충족시키는지 여부를 결정하기 위해 사용된 개별 시험값 및 계산 결과.

시험기의 초기 상태를 결정하기 위한 측정은 필요할 때마다 포함. 시험기가 수행된 검증 요구사항을

충족시키는지 여부 결정에 사용된 계산 결과의 Uncertainty 보고도 권장.

A1.6.4.7 적용 가능한 경우 시험기 유지 보수 설명



A1.6.5 일일 검증

A1.6.5.1 검증 보고서는 필요하지 않으나 확인 날짜, 측정결과, 시험 Block값, 시험 Block 식별 및 확인을

수행한 사람의 이름 등을 포함하여 매일 확인 결과를 기록하는 것을 권장(참고 A1.4).

이 기록은 시간이 지남에 따라 경도기의 성능 평가에 사용.

A2. BRINELL 경도 기준기

A2.1 범위

A2.1.1 Annex A2는 BRINELL 경도 기준기의 기능, 사용, 정기 검증 및 관찰에 대한 요구사항을 지정. BRINELL

경도 기준기는 하중 적용 및 Indentation 측정장치와 같은 특정 성능에 대해 엄격한 공차를 가짐으로써

BRINELL 경도시험기와 차별.

BRINELL 기준기는 Annex A4에 따라 BRINELL 시험 Block의 교정에 사용.

A2.2 인정

A2.2.1 BRINELL 경도 기준기에 대한 직접 및 간접검증을 수행하는 기관은 IAC(International Laboratory

Accreditation Cooperation)에서 요구사항을 충족하는 것으로 인정한 인증기관에 의해 ISO 17025(또는 동등한

제품)의 요구사항을 인증. BRINELL 경도 기준기의 검증을 수행하도록 인증된 기관은 자체 기준기의 검증을




수행. 교정 시험소는 인증 유형(직접 및 간접)과 인증 대상이 되는 BRINELL 경도 Scale를 나타내는 인증

범위를 가져야 한다.

NOTE A2.1 – 인정은 본 표준개정판부터 시작하는 새로운 요구사항.

A2.3 장치

A2.3.1 기준기는 BRINELL 경도시험기의 다음 5 가지 요구사항을 만족.

A2.3.2 기준기는 검증 시 설정 값을 벗어나지 않고 조작자가 시험하중을 선택할 수 있도록 설계.

A2.3.3 측정장치-측정장치는 5.2.5에 기술된 Type A 장치. Indentation 직경 측정에 사용되는 현미경 또는 기타

측정장치의 마이크로 미터 Scale의 분할은 표A2.1에 주어진 허용오차 범위 내에서 직경 추정이 가능.

A2.3.4 Indenter-부록 A3에 명시된 Indenter를 사용.

A2.3.5 시험주기 – 기준기는 시험주기의 각 부분에 대해 표A2.2에 명시된 공차 내에서 원하는 시험주기

Parameter 값을 충족할 수 있어야 한다.

A2.4 실험실 환경

A2.4.1 기준기는 표A2.3 조건에 대한 허용오차를 갖는 온도 및 상대습도 제어실에 위치.

온도 및 상대습도 측정기의 정확도는 표A2.3참조.

A2.4.2 표준 실험실의 온도 및 상대습도는 교정 이전과 교정 절차 전반에 걸쳐 관찰.

A2.4.3 기준기, Indenter 및 시험 Block은 교정 전 최소 1시간 동안 표A2.3의 공차를 충족하는 환경에 보관.

A2.4.4 교정 과정에서 기준기는 측정에 영향을 줄 수 있는 진동으로부터 격리.

A2.5 기기 검증 교정

A2.5.1 기준기는 표A2.4에 주어진 일정에 따라 주기적으로 그리고 기준기의 성능에 영향을 줄 수 있는 상황이

발생할 때마다 직접검증을 받아야 한다.

NOTE A2.2 – 정기 직접검증(12개월마다)은 본 표준개정판부터 시작하는 새로운 요구사항.

본 표준의 이전 버전에서는 직접검증이 기기 검증을 위한 간접검증(더 이상 필요하지 않음)의 대안으로만 사용.

TABLE A2.1 Resolution of Indentation Measuring Device

TABLE A2.2 Testing Cycle Requirements

TABLE A2.3 Standardization Laboratory Environmental Requirements

TABLE A2.4 Verification Schedule for a BRINELL Hardness Standardizing Machine




A2.5.2 기준기는 표A2.4에 주어진 일정에 따라 교정 날마다 관찰 검증을 받아야 한다.

A2.5.3 본 부속서에서 요구하는 측정에 사용되는 모든 기기는 달리 명시되지 않는 한 소급 시스템이 존재하는

국가 표준에 따라 소급 가능하도록 교정.

A2.5.4 기준기는 사용될 장소에서 검증.

A2.6 직접검증 절차

A2.6.1 표A2.4에 주어진 일정에 따라 기준기의 직접검증을 수행.

시험하중, Indentation 측정 시스템 및 시험주기 검증.

A2.6.2 세척 및 유지 관리 수행 — 필요한 경우 제조업체의 사양 및 지침에 따라 직접 또는 간접검증 수행 전

기준기의 세척 및 정기 유지 관리를 수행.

A2.6.3 시험하중의 검증 – 사용될 각 BRINELL Scale에 대하여 관련 시험하중을 측정. 시험하중은 E74에 따라

0.05 % 이상의 정확도를 가진 Class AA 탄성력 측정기를 사용하여 측정.

A2.6.3.1 각 하중을 세 번 측정. 시험 중 하중이 가해질 때 하중을 측정. 하중 측정을 위한 유지시간 연장은

불허. 측정 간에는 조정불가.

A2.6.3.2 각 시험하중 F는 표3에 정의된 공칭 시험하중의 0.25 % 이내로 정확.

A2.6.4 Indentation 측정 시스템의 검증-Indentation 직경 결정에 사용되는 측정장치는 Stage micrometer와 같은

정확한 Scale 또는 다른 적절한 수단을 사용하여 작업 범위에 걸쳐

5 간격으로 검증. Indentation 크기를 측정하기 위한 측정 정확도는 표A2.5 공차 미만.

Stage micrometer 정확도는 0.00025mm.

A2.6.5 시험주기의 검증-기준기는 표A2.2에 규정된 시험주기 공차를 만족할 수 있는지 검증.

A2.6.6 Indenter Ball – 직접검증 시점에 사용된 모든 Indenter Ball은 부속서 A3의 요구사항을 충족하는 새로운

미사용 Indenter Ball로 교체.

A2.6.7 직접검증 실패 – 직접검증 중 하나라도 지정된 요구사항에 실패하는 경우, 조정 또는 수리할 때까지

기준기를 사용하지 않는다. 조정 또는 수리로 인해 영향을 받을 수 있는 모든 변수는 직접 확인을 통해 다시

확인.

A2.7 관찰 검증 절차

A2.7.1이 절에서는 기준경도기의 관찰 절차에 대해 설명.

A2.7.2 교정 시험소는 표A2.4에 주어진 일정에 따라 시험 Block 교정이 이루어지는 매일 관찰 검증을

수행하여 기준기를 관찰. 관찰 검증은 시험 Block 교정 전 수행하며 직접검증 또는 시험 Block을 사용한

성능검증을 통해 수행.

A2.7.3 직접검증 관찰 — 직접검증으로 관찰 검증을 수행할 때, BRINELL Scale의 하중 수준과 Ball 크기에

대한 요구사항은 A2.6의 요구사항에 따른다.

A2.7.4 성능검증 관찰 — 성능검증을 통해 관찰 검증을 수행하는 경우 다음 관찰 절차를 수행.

A2.7.4.1 해당 날에 시험 Block을 교정할 BRINELL Scale에 따라, 사용되는 각 하중 수준에 대해 적어도

하나의 검사 Block과 다음에 대한 적어도 하나의 검사 Block에 대해 관찰 시험을 수행. 사용될 각 Ball 크기.

검사 Block은 부록 A4의 요구사항을 충족. 경도 Scale의 중간 범위에 있는 각 검사 Block의 경도 수준을 선택.

A2.7.4.2 2개 이상의 경도시험을 시험 Block 표면에 균일하게 분포시킨다. 측정되는 각 검사 Block에 대해

기준기 성능에서 오차 E(Eq 4)와 반복성 R(Eq 2)을 결정. 각 시험 Block에 대한 오차 E 및 반복성 R이

표A2.6에 주어진 공차 내에 있으면, Indenter를 갖는 기준기는 적합으로 평가.

A2.7.4.3 오차 E 또는 반복성 R 측정치 중 하나라도 규정된 허용오차를 벗어나는 경우, 기준기는 관찰 검증을

통과한 것으로 간주되지 않으며 교정에 사용 불가. 교정 시스템이 관찰 검증에 실패할 때마다 마지막 유효한

관찰 검증 이후에 수행된 교정은 의심.

A2.7.5 관찰 방법 — 직접검증 사이에서 기준기 성능을 관찰하기 위해 관리도 또는 다른 비교 가능한 방법을

사용. 관리도는 통계적 관리 부족을 탐지하는 방법을 제공. 품질 및 통계에 관한 위원회 E11에 의해 준비된

ASTM "데이터 및 제어 차트 분석에 대한 매뉴얼: 6 판"과 같은 제어 차트의 설계 및 사용에 대해 논의하는

많은 출판물이 있다.

교정 실험실은 특정 요구에 가장 적합한 관리도를 개발하고 사용.

NOTE A2.3— Control chart 데이터는 과거 경험을 바탕으로 실험실에서 해석. 시정 조치의 필요성은

관리한계를 벗어난 데이터에만 의존하는 것이 아니라 이로 이어지는 이전 데이터에 의존. 그러나 기준기가

제어 상태에 있다고 판단되면 제어한계를 벗어나는 단일 데이터 발생은 실험실에 가능한 문제를 경고. 필요한

작업 수준은 시스템 성능 기록에 따라 다르다. 관찰 빈도를 높이는 등의 예방조치나 새로운 직접 및

간접검증을 수행하는 등의 수정이 있을 수 있다.




TABLE A2.5 Maximum Error of Indentation Measuring Device

A2.8 검증 보고서

A2.8.1 직접검증

A2.8.1.1본 ASTM 시험방법에 대한 언급

A2.8.1.2 일련번호, 제조업체 및 모델번호를 포함한 경도 기준기의 식별

A2.8.1.3 일련번호 및 소급성이 있는 표준의 식별을 포함하여 검증에 사용된 모든 장치(탄성 증명 장치 등)의

식별

A2.8.1.4 검증 시 시험온도는 1°C 이상 분해능으로 보고.

A2.8.1.5 기준기가 수행된 검증 요구사항을 충족시키는지 여부를 결정하기 위해 사용된 개별 측정값 및 계산된

결과. 기준기가 수행된 검증 요구사항을 충족시키는지 여부 결정에 사용된 계산 결과의 Uncertainty도

보고하는 것을 권장.

TABLE A2.6 Maximum Allowable Repeatability and Error of Standardizing Machines

A2.8.1.6 적용 가능한 경우 기준기에 대한 조정 또는 유지 보수 설명



A2.8.1.9 인증 번호

A2.8.2 간접검증

A2.8.2.1 본 ASTM 시험방법에 대한 언급

A2.8.2.2 일련번호, 제조업체 및 모델번호를 포함한 기준기 식별

A2.8.2.3 일련번호 및 소급성을 만드는 표준 식별을 포함하여 검증에 사용된 모든 장치(시험 Block, Indenter

등)의 식별

A2.8.2.4 검증 시 시험온도는 1°C 이상 분해능으로 보고.

A2.8.2.5 검증된 BRINELL 경도 Scale.

A2.8.2.6 기준기가 수행된 검증 요구사항을 충족시키는지 여부를 결정하기 위해 사용된 개별 측정값 및 계산된

결과. 기준기의 발견된 상태를 결정하기 위한 측정은 필요할 때마다 포함. 기준기가 검증 요구사항을

충족시키는지 여부 결정에 사용된 계산결과의 Uncertainty 보고 권장.

A2.8.2.7 적용 가능한 경우 기준기에 대한 유지 보수 설명

A2.8.2.8 확인 날짜 및 확인 기관 또는 부서에 대한 참조

A2.8.2.9 검증을 수행하는 사람의 서명

A2.8.2.10 인증 번호

A2.8.3 관찰 검증

A2.8.3.1 검증 보고서가 필요하지 않다. 그러나 관찰 검증 결과에 대한 기록을 유지(A2.7.5 참조).

A3. BRINELL 경도 Indenter 교정

A3.1 범위

A3.1.1 부록 A3은 BRINELL 경도 Indenter ball에 대한 요구사항을 명시. 부록은 모든 BRINELL Scale과 함께

사용할 수 있도록 BRINELL Tungsten Carbide ball Indenter를 설명.

A3.2 인정




A3.2.1 Indenter 교정을 수행하는 기관은 ISO/IEC 17011의 요구사항을 운영하는 것으로 International Laboratory

Accreditation Cooperation (ILAC)인정 인증 기관에 의해 ISO 17025(또는 동등한 것) 요구사항에 대한 인증을

받아야 한다. 교정 시험소는 인증에 포함되는 Indenter 종류와 종류를 나타내는 인증 인증서 보유가 필요.



A3.3.1 표준 Indenter는 표3에 주어진 BRINELL 경도에 사용되는 4개의 규정 직경(10mm, 5mm, 2.5mm 및

1mm)의 Tungsten Carbide ball.

A3.3.2 측정에 사용되는 기기는 달리 명시되지 않는 한 국가 표준에 따라 소급 가능하도록 교정.

A3.3.3 Ball Indenter는 Holder, Cap 및 Ball로 구성. Ball이 요구사항을 준수하는 경우 Assembly 확인에 영향을

주지 않고 Ball 변경 가능.

A3.4 Indenter Ball

A3.4.1 Indenter ball은 표A3.1에 명시된 일정에 따라 형상, 경도, 밀도 및 화학성분에 대해 검증.

A3.4.2 Ball 경도는 E92에 따라 Ball 구면에서 측정할 때 1500HV10 이상, 또는 E92 또는 E384 에 따라 Ball의

평평한 표면에서 측정할 때 1500HV 1 이상. Ball 구면에서 시험할 때 E92에 따라 곡면으로 인한 경도 결과를

수정.

A3.4.3 Ball 재질은 14.8 g/cm3 ± 0.2 g/cm

3의 밀도와 다음 화학적 조성

Total other carbides 2.0 % maximum Cobalt(Co) 5.0 to 7.0 % Tungsten carbide(WC) balance

A3.4.4 3개 이상의 위치에서 측정할 때, 직경은 표A3.2에 주어진 공차 미만

A3.4.5 Ball의 평균 표면 거칠기는 0.00005 mm(2 µin) 미만

NOTE A3.2—ABMA Grade 24를 준수하는 Ball은 ABMA Standard 10-1989에 명시된 크기와 마무리 요구사항을

만족.

TABLE A3.1 Indenter Ball Verification Schedule

TABLE A3.2 Diameter Tolerances for Indenter Balls

A3.4.6 Ball 밀도, 크기, 마무리 및 경도를 확인하기 위해 Batch에서 무작위로 선택된 샘플을 시험하는 것으로

충분. 경도가 검증된 Ball은 폐기.

A3.4.7 Indenter Ball에 대한 위의 요구사항을 충족시키기 위해, Ball 교정 연구소는 Ball이 요구사항을

충족하는지 확인하거나 Ball 제조업체로부터 확인 인증서를 취득.

A3.5 인증서

A3.5.1 각 Indenter ball은 최소한 다음 정보가 포함된 시험 인증서를 보유

A3.5.1.1 본 ASTM 시험방법에 대한 언급

A3.5.1.2 Lot 또는 배치의 식별

A3.5.1.3 날짜

A3.5.1.4 Indenter가 BRINELL 경도 Indenter에 대한 형상, 밀도 및 경도 요구사항을 충족한다고 선언하는 표기

A3.5.1.5 Accreditation certification number

A4. BRINELL 경도시험 Block의 교정

A4.1 범위

A4.1.1 부록 A4는 BRINELL 경도시험 Block 교정을 위한 요구사항과 절차를 명시. 본 기준 Block은 부록 A1에

따라 매일 검증 및 간접검증을 통해 BRINELL 경도시험기의 성능검증에 사용. 기준 Block은 부록 A2에 따라

BRINELL 기준기의 관찰 검증에도 사용.

A4.2 인증

A4.2.1 시험 Block 교정을 수행하는 기관은 ISO/IEC 17011의 요구사항을 운영하는 것으로 International

Laboratory Accreditation Cooperation(ILAC)인정 인증기관에 의해 ISO 17025(또는 이에 상응하는) 요구사항에




대한 인증을 받아야 한다. 기준기관은 인증에 포함된 BRINELL 경도 Scale 및 시험 Block 교정이 소급 가능한

표준을 나타내는 인증 보유가 필수.


A4.3 제조

A4.3.1 시험 Block 제조업체는 구조 안정성 및 균일한 표면 경도의 제공하는 재료 및 제조 공정 사용에 대한

관심.

A4.3.2 시험 Block은 강철인 경우 제조 공정이 끝날 때 자성을 제거.

A4.3.3 교정 후 시험 표면에서 재료가 제거되지 않도록 시험 표면에 표시.

Mark는 시험 Block 재료의 제거 이외의 방법으로 제거할 수 없도록 표시.

A4.3.4 기준 Block은 표A4.1의 물리적 요구사항을 만족.

TABLE A4.1 Physical Requirements of Standardized Test Blocks


A4.4.1 교정 실험실 환경, 기준기 및 교정 시험주기는 부속서 A2의 요구사항을 만족.

A4.4.2 측정에 사용되는 기기는 국가 표준에 소급하도록 교정.

A4.5 교정절차

A4.5.1 시험 Block은 시험 표면의 평균 경도를 교정하여 교정.

시험 Block의 한 표면만 교정. 시험 Block을 소급할 수 있는 BRINELL 표준은 인증에 명시.

A4.5.2 교정절차는 경도 Scale에 적합한 하중과 Indenter 유형을 사용하여 시험 Block 표면에 경도시험을 하는

것을 포함. 최소 5개의 경도시험을 시험 표면에 균일하게 분산.

A4.5.3 식5를 사용하여 각 Indentation에 대한 평균직경과 식6을 사용하여 평균직경, d̅ 계산.

A4.5.4 측정 범위 dR을 다음과 같이 결정

dmax = mean diameter of the largest measured indentation, dmin = mean diameter of the smallest measured indentation.

A4.5.4.1 범위 dR은 시험 Block 경도의 불균일성을 의미.

허용 범위 dR은 표A4.2의 허용 범위 내에 있어야 한다.

A4.5.5 시험 Block의 교정된 값은 교정 측정치 H의 평균으로 정의(식3).

A4.5.6 기준 Indentation-시험 표면의 평균 경도를 교정하는 것 외에도, 하나 이상의 교정 Indentation은 직경

측정을 위해 인증되어야 하며 기준 Indentation으로 알려져 있다.

기준 Indentation은 간접 및 일일 검증의 일부로 측정.

A4.6 Marking

A4.6.1 Block 측면에 표시된 표시는 바로 놓을 때 교정 시험 표면이 상부.

A4.6.2 각 교정된 Block에는 다음을 표시.

A4.6.2.1 시험 Block의 교정된 경도, H̅는 E29에 따라 세 개의 유효 자릿수(예: 125 HBW, 99 HBW 또는 99.2

HBW)로 반올림.




TABLE A4.2 Maximum Nonuniformity for Standardized Test Blocks

A4.6.2.2 기준 Indentation 식별

A4.6.2.3 시험 표면을 식별하는 Mark. 표면이 재 연마 되면 제거

A4.6.2.4 고유 일련번호

A4.6.2.5 교정 연도는 Block의 일련번호에 포함되는 것으로 충분.

A4.7 인증서

A4.7.1 최소한, 각 기준 Block에는 다음과 같은 교정 정보를 명시한 교정 연구소의 인증서가 제공.

A4.7.1.1본 ASTM 시험방법에 대한 언급

A4.7.1.2 시험 Block 일련번호

A4.7.1.3 다음을 포함한 개별 교정 시험결과

(1) N Indentation 평균직경 d1, d2, ..., dn(식A4.1 참조)

(2) 평균직경 d의 평균(식A4.1 참조)

(3) 계산된 경도 H1, H2, ..., Hn.

(4) 평균 경도 H는 E29에 따라 3 자리 유효 숫자로 반올림(예: 125 HBW, 99.2 HBW).

A4.7.1.4 기준 Indentation 위치, 측정직경 방향 및 기준 Indentation 직경 인증된 값에 대한 정보 (A4.5.6 참조)

A4.7.1.5 시험 Block이 소급 가능한 BRINELL 경도 Scale을 유지하는 몸체.

A4.7.1.6 교정 날짜.

A4.7.1.7 인증 기관 인증 번호




부록(규정 정보)

X1. BRINELL 경도 Table

TABLE X1.1 BRINELL Hardness Numbers




NOTE 1 – BRINELL 값에 대한 표에 제시된 값은 BRINELL 경도에 대한 식의 해일 뿐이며 권장 범위를 벗어난

Indentation 직경에 대한 값을 포함. 이 값은 기울임 꼴로 표시.

X2. BRINELL 경도 Uncertainty 결정 절차 예

X2.1 범위

X2.1.1이 부록의 목적은 BRINELL 경도 사용자의 Uncertainty 해석을 단순화하고 통일하기 위해 BRINELL

경도측정값의 Uncertainty를 평가하는 기본 접근법을 제공.

X2.1.2이 부록은 다음 경도의 Uncertainty를 결정하기 위한 기본 절차를 제공.

X2.1.2.1 간접검증의 일부로 결정된 경도기 ―오차‖(X2.6 참조)

간접검증의 일환으로 기준 Block에서 여러 BRINELL 경도측정이 수행. 측정값의 평균값을 기준 Block 값과

비교하여 경도기의 "오차"(3.2.4 참조)를 결정. X2.6에 설명된 절차는 경도측정기의 "오차" 측정에서

Uncertainty를 결정하는 방법을 제공.

Uncertainty 값은 확인 인증서 및 보고서에 보고.

X2.1.2.2 직접검증의 일부로 측정한 경도기 "오차" (X2.7 참조)- 직접검증의 일부로 경도기의 개별 구성 요소의

오차가 결정. 이들은 하중 적용 시스템, Indentation 측정 시스템 및 Indenter.

이 외에도 고려할 다른 잠재적 오차 원인이 있다. 경도기의 측정 ―오차‖는 이러한 구성 요소의

각 오차가 경도측정의 전체 오차에 어떻게 기여 하는지를 결정하여 추정.

이러한 방식으로 추정된 경도기의 측정 "오차"는 검증 인증서 및 보고서에 보고되지 않지만, 경도기 검증이

직접검증 방법에 의해서만 이루어질 때 측정 Uncertainty를 계산하기 위해

이 값 및 Uncertainty가 필요.

X2.7에 설명된 절차는 경도측정기의 "오차" 측정에서 Uncertainty를 결정하는 방법을 제공.

X2.1.2.3 사용자가 측정한 BRINELL 경도(X2.8 참조)- 이 절차는 BRINELL 경도기를 정상적으로 사용하는 동안

사용자가 측정한 경도의 Uncertainty를 결정하는 방법을 제공.

사용자는 Uncertainty 값을 측정값과 함께 보고.

X2.1.2.4 BRINELL 경도시험 Block의 인증값(X2.9 참조)- 이 절차는 기준 Block의 인증값의 Uncertainty를

결정하는 방법을 제공. 기준기관은 Uncertainty 값을 시험 Block 인증서에 보고.

NOTE X2.1 – 계산시, 현장 교정 기관(X2.5.7 및 X2.7 참조)에 의해 보고된 Uncertainty 값은 작동중인 경도기

측정 Uncertainty가 아니라 검증 시 수행된 측정 Uncertainty 기기 ―오차‖를 결정

NOTE X2.2— Uncertainty 결정을 위해 이 부록에 요약된 절차는 시험방법의 검증 및 교정 절차의 일부로서

수행된 측정에 근거. 이는 BRINELL 경도 사용자 및 기준기관의 친숙한 절차 및 관행을 기반으로 하는 방법




제공을 위해 수행.

동일한 Uncertainty를 결정하기 위해 사용될 수 있는 다른 방법이 있다는 것에 유의.

NOTE X2.3 –본 표준은 BRINELL 경도기의 허용 가능한 반복성 및 오차와 교정 Block의

불 균일에 대한 허용오차 또는 한계를 명시. 이 한계는 BRINELL 경도시험의 많은 시험 경험을 기반으로

설정되었으므로 측정절차 및 기기 성능과 관련된 정상 오차를 포함하여 정상 작동하는 BRINELL 경도기의

성능을 반영. 한계는 시험 경험을 기반으로 하기 때문에, 명시된 한계는 유효한 BRINELL 경도측정에 전형적인

Uncertainty 수준을 고려하는 것으로 생각. 명시된 공차의 준수 여부를 결정할 때 다른 유형의 도량형

측정에서 수행되는 것과 같이 사용자 측정 Uncertainty를 표에 제공된 공차한계 값에서 빼지 않아야 한다.

그만큼 반복성, 오차 또는 Block 불 균일에 대해 계산된 값은 표에 제공된 공차한계와 직접 비교.

NOTE X2.4 – BRINELL 경도에 대한 제품 사양 공차는 시험 및 성능 경험을 바탕으로 설정.

공차는 경도측정 과정과 관련된 정상적인 허용오차를 포함하여 올바르게 작동하는 BRINELL 경도기의 정상

성능을 반영. 이러한 제품의 경우 명시된 공차한계는 유효한 BRINELL 경도측정에 일반적인 Uncertainty

수준을 고려. 결과적으로 BRINELL 경도에 대한 대부분의 제품을 합격으로 시험할 때 사용자의 측정

Uncertainty가 사양에 제공된 공차한계 값에서 빼지 않아야 한다. 측정된 경도는 공차와 직접 비교. 제품의

경도가 결정된 범위 내에서 높은 수준의 신뢰도로 떨어지는 예외적인 상황이 있을 수 있다. 드문 경우이지만

경도 Uncertainty 값보다 먼저 관련 당사자 간의 특별한 합의를 얻어야 한다.

X2.1.3 이 부록은 1 차 기준 교정 수준에서 Uncertainty를 다루지 않는다.

X2.2 식

X2.2.1 일련의 n 경도측정 H1, H2,…, Hn의 평균(AVG), H̅ 는 다음과 같이 계산.

X2.2.2 일련의 n 경도측정 H1, H2,…, Hn의 표준편차(STDEV)는 다음과 같이 계산.

X2.2.3 숫자의 절대값(ABS)은 부호와 상관없는 값의 크기로 다음과 같다.

ABS(0.12) = 0.12 및 ABS(–0.12) = 0.12

X2.2.4 Indentation 직경 Δd의 증가분 변화로 인한 경도 ∆H의 증가분 변화는 다음과 같이 계산.

H = BRINELL hardness value prior to the incremental change in hardness ∆H, d = mean diameter of the indentation in mm prior to the incremental change in diameter ∆d, and D = diameter of the indenter ball in mm.

X2.2.5 경도 ∆H의 증가분 변화로 인한 Indentation 직경 Δd의 증가분 변화는 다음과 같이 계산.

H = BRINELL hardness value prior to the incremental change in hardness ∆H, d = mean diameter of the indentation in mm prior to the incremental change in diameter ∆d, and D = diameter of the indenter ball in mm.

X2.2.6 가해진 하중 ΔF의 증가분 변화로 인한 경도 ΔH의 증가분 변화는 다음과 같이 계산.

H = BRINELL hardness value prior to the incremental change in hardness ∆H, and F = applied force prior to the incremental change in applied force ∆F (F and ∆F having the same units).

X2.2.7 식[Eq X2.3]과 [Eq X2.5]를 조합하면, 가해진 하중 ΔF의 증가분 변화로 인한 Indentation 직경 Δd의

증가분 변화는 다음과 같이 계산.




F = applied force prior to the incremental change in applied force ∆F (F and ∆F having the same units). d = mean diameter of the indentation in mm prior to the incremental change in diameter ∆d, and D = diameter of the indenter ball in mm.

NOTE X2.5- 식[Eq X2.3], [Eq X2.4], [Eq X2.6]은 작은 값의 ∆H 및 ∆d에만 사용.

이 식은 이 부록의 절차에서 사용되는 전형적인 ∆H 및 ∆d와 함께 사용하기에 적합.

그러나, 식은 ∆H 및 ∆d 값이 커짐에 따라 중대 오차를 유발.

X2.3 일반 요구사항

X2.3.1 이 부록에 제시된 Uncertainty를 결정하기 위한 주요 접근법은 참조 표준과 관련하여 BRINELL

경도기의 전체 측정 성능과 관련된 Uncertainty만을 고려.

이 접근 방식으로 인해 개별 기기 구성 요소가 공차 내에서 작동하는 것이 중요.

직접검증을 통과한 후에만 이 절차 적용을 권장.

X2.3.2 BRINELL 경도측정값의 전반적인 Uncertainty를 추정하기 위해서는 Uncertainty의 구성 요소를 결정.

많은 Uncertainty는 특정 경도 Scale 및 경도 레벨에 따라 달라질 수 있으므로, 각 경도 Scale 및 관심 경도

레벨에 대해 개별 측정 Uncertainty를 결정. 대부분의 경우, 실험실의 경도기 사용 경험과 지식에 따라 단일

Uncertainty 값이 다양한 경도 수준에 적용.

X2.3.3 Uncertainty는 국가의 국가 표준에 따라 결정.

X2.4 일반 절차

X2.4.1 모든 Uncertainty 계산은 처음에 Indentation 직경 값(mm 단위)을 기준. Indentation 직경 관점에서

이러한 Uncertainty는 BRINELL 경도 수치의 관점에서 Uncertainty로 변환.

X2.4.2이 절차는 Uncertainty u1, u2,…, un의 기여 성분을 결합하여 결합된 표준 Uncertainty를 계산.

X2.4.3 측정 Uncertainty는 확장 Uncertainty, u로 표현되며, 이는 결합된 표준 Uncertainty, uc에 수치 Coverage

계수 k를 곱하여 계산

X2.4.4 표준 Uncertainty를 얼마나 잘 추정했는지(측정 횟수)와 원하는 Uncertainty 수준에 따라 적용 범위가

선택. 이 분석에는 k = 2의 적용 범위가 사용. 이 적용 범위는 약 95 %의 신뢰수준을 제공.

X2.4.5 경도기의 측정 Bias B는 경도기에 표시되는 예상 경도 측정값과 재료의 " true " 경도의 차이.

이상적으로는 측정 Bias를 수정.

BRINELL 경도시험에서 자주 발생하는 것처럼 시험 시스템이 측정 Bias에 대해 보정되지 않으면 Bias는

측정의 전반적인 Uncertainty에 영향.

편향을 Uncertainty 계산에 포함시키는 방법에는 여러 가지가 있으며, 각각의 장단점이 있다. 간단하고

보수적인 방법은 다음과 같이 편향을 확장된 Uncertainty의 계산과 결합.

ABS(B) = absolute value of the bias.

X2.4.6 측정 Uncertainty를 평가하고 표현하기 위해 몇 가지 접근법이 사용될 수 있으므로, 보고된 Uncertainty

값이 나타내는 것에 대한 간략한 설명이 보고된 Uncertainty 값에 포함.

X2.5 Uncertainty의 근원

X2.5.1 이 장은 BRINELL 경도측정에서 가장 중요한 Uncertainty 원인을 설명하고 경도의 총 Uncertainty를

계산하기 위한 절차와 공식을 제공. 이후 장에서, 이러한 Uncertainty 원인이 X2.1.2에 설명된 세 가지

측정환경에서 총 측정 Uncertainty에 어떻게 기여하는지 설명.

X2.5.2 논의될 Uncertainty 원인

(1) 경도기 및 측정 시스템의 반복성 부족

(2) 시험 재료의 경도 불균일

(3) 장기 결함 경도기 및 측정 시스템의 재현성

(4) 경도기 측정 시스템의 분해능

(5) 기준 시험 Block 표준의 인증된 값의 Uncertainty.

측정 Bias의 추정과 확장된 Uncertainty에의 포함도 논의.




X2.5.3 반복성 부족으로 인한 Uncertainty (uRepeat) 및 비균일성(uRep & NU)과 결합 Uncertainty- 반복성 부족은

BRINELL 경도기 및 Indentation 측정 시스템이 매번 동일한 경도를 지속적으로 얼마나 잘 생성할 수 있는지를

의미. 전체 표면에 걸쳐 경도가 완전히 균일한 재료가 있다고 가정하고 시험 조건(작업자 포함)을 변경하지

않고 단기간에 이 균일한 재료에 대해 경도측정을 반복적으로 수행을 가정. 모든 시험 위치의 실제 경도는

정확히 동일하지만 임의의 오차로 인해 각 측정값이 다른 모든 측정값과 다를 수 있다(충분한 측정 분해능

가정). 따라서, 반복성의 결여는 경도기가 재료의 실제 경도를 항상 측정할 수 없게 하여 측정의 Uncertainty에

기여.

X2.5.3.1 경도기의 반복성 부족과 Indentation 측정 시스템이 전체 측정 Uncertainty에 미치는 기여는 단일

측정값 또는 다중 측정의 평균이 보고되어야 하는지에 따라 다르게 결정.

보고된 평균 측정값이 시험된 재료의 평균 경도의 추정치인 경우, 기기의 반복성 부족 및 시험 재료의 경도의

불균일성으로 인한 Uncertainty 기여는 어렵다. 분리되어 함께 결정. 이러한 각 상황에 대한 Uncertainty 기여는

다음과 같이 추정.

X2.5.3.2 단일 경도측정- 미래의 단일 경도측정의 경우, 반복성 부족으로 인한 표준 Uncertainty 기여 uRepeat는

균일한 시험에서 수행된 여러 경도측정값의 표준편차에 의해 추정

d1, d2, ..., dn = measured average indentation diameters in mm of the n indentations.

NOTE X2.6- 경도측정 횟수가 증가함에 따라 반복성 추정치가 향상.

간접검증(Indentation 직경으로) 동안 수행된 경도측정은 uRepeat의 적절한 추정치를 제공.

그러나, 참고 X2.8 주의를 고려. 시험 Block과 같은 균일한 재료에 대해 경도 간격을 가깝게 (간격 제한 이내)

만들어 uRepeat 값을 결정하는 것이 사용자에게 더 적합.

NOTE X2.7 – Uncertainty, uRepeat는 위에서 언급한 경도기의 반복성이 없기 때문에 간접검증의 일부로

충족되어야 하는 정의된 "반복성"과 혼동해서는 안 된다(3.2 참조). Uncertainty의 계산 uRepeat와 정의된

반복성은 동일한 값을 생성하지 않는다. Uncertainty, uRepeat는 기기의 반복성이 부족하여 경도측정값의 전체

Uncertainty에 기여하는 반면, 정의된 반복성은 간접검증 동안 측정된 경도의 범위.

NOTE X2.8 – 모든 재료는 시험 표면에서 어느 정도의 경도 불균일성을 보인다. 따라서, 반복성의 결여로

인한 Uncertainty 기여도의 상기 평가는 측정된 재료의 경도 불균일성으로 인한 기여도 포함. 전술한 바와

같이 반복성을 평가할 때, 경도 불균일성으로 인한 Uncertainty 기여는 가능한 최소화. 실험실은 반복성

측정이 재료 표면에 걸친 시험을 기반으로 하는 경우, 반복성 값은 재료의 불균일로 인해 상당한 Uncertainty

기여를 포함하는 점에 주의.

간격 측정 범위 내에서 경도측정을 가깝게 하여 기기의 반복성을 보다 잘 평가.

X2.5.3.3 다중 측정의 평균 — 다중 경도 측정의 평균을 보고할 때, 경도기의 반복성 부족으로 인한 표준

불확실성 기여도 ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ 는 다음과 같이 평균화되는 경도 시험 값의 수의 제곱근에 의해 (반복적으로 균일한

시험 샘플에서 만들어진 다수의 Indentation으로부터 X2.5.3.2를 참조하여 계산) 표준 불확도 기여도 uRepeat를

나누어서 추정

uRepeat = calculation by [Eq X2.10] nT = number of individual test values being averaged

X2.5.3.4 경도 추정 — 경도측정은 여러 위치에서 이루어지며 재료의 평균 경도를 전체적으로 추정하기 위한

평균값. 예로, 이는 여러 유형의 제품 제조 시 품질관리 측정 때 수행. 간접검증의 일부로 기기 "오차"를

결정할 때, 시험 Block을 교정할 때, 모든 재료는 시험 표면에 걸쳐 어느 정도의 경도 불균일성을

나타내므로, 재료의 불균일 정도는 재료의 평균 경도의 추정에서 Uncertainty에 기여. 다중 경도측정값의

평균이 평균 재료 또는 제품 경도의 추정치로서 계산될 때, 재료의 실제 경도에 대해 이 값의 Uncertainty를

언급하는 것을 권장.

이 경우, 경도기 및 Indentation 측정 시스템에서 반복성이 부족하고 시험 재료의 불균일성으로 인해 결합된

Uncertainty 기여도는 경도의 "평균의 표준편차" 로부터 추정.

이는 경도의 표준편차는 다음과 같이 측정 횟수의 제곱으로 나눈 값으로 계산.

dT1, dT2, ..., dTn = the nT average diameter measurement




X2.5.4 재현성 부족으로 인한 Uncertainty(uReprod) – 재현성 부족은 경도측정 시스템의 성능에 있어서

일상적인 변화. 다른 기기 시험자 및 시험 환경의 변화와 같은 변화는 경도기의 성능에 영향을 준다. 재현성

수준은 경도기가 시험 변수의 극심한 변화를 받는 동안 장기간에 걸쳐 경도기의 성능을 관찰함으로써 결정.

재현성을 평가하는 동안 시험기를 제어하는 것이 매우 중요. 기기 유지 보수가 필요하거나 잘못 작동하면

재현성 부족이 과대 평가.

X2.5.4.1 경도기 재현성 부족에 대한 평가는 시간이 지남에 따라 동일한 시험 Block에서 수행된 일일 검증

측정과 같이 경도기의 주기적인 관찰 측정을 기반으로 한다.

Uncertainty 기여도는 다음과 같이 각 관찰 값 세트 평균의 표준편차로 추정.

dM1, dM2, ..., dMn = the n sets of the average of each day’s set of multiple monitoring measurement values.

NOTE X2.9- [식X2.13]에서 계산된 재현성 부족으로 인한 Uncertainty 기여도에는 기기의 반복성 부족과 검사

Block의 불균일성으로 인한 기여도 포함되나 이러한 기여는 다중 측정의 평균을 기반으로 하며 재현성

Uncertainty를 크게 과대 평가해서는 안 된다.

X2.5.4.2 Indentation 측정 시스템(uResol)의 분해능으로 인한 Uncertainty- Indentation 직경 측정 시스템의 유한

분해능은 절대적으로 정확한 경도의 결정을 방지.

일부 유형의 휴대용 측정 범위를 사용하는 경우 이 Uncertainty가 중요.

X2.5.4.3 Indentation 측정 시스템 분해능의 영향으로 인한 Uncertainty 기여도, u는 직사각형 분포로 설명할 수

있으며 다음과 같이 추정.

r = resolution limit that a indentation diameter can be estimated from the indentation measurement system in mm.

X2.5.5 기준 Block의 인증된 값(uRefBlk)에서 표준 Uncertainty- 기준Block과 함께 제공되는 인증서는 명시된

인증된 값에서 Uncertainty를 제공.

이 Uncertainty는 Block으로 교정 또는 검증된 경도기의 측정 Uncertainty에 기여.

X2.5.5.1 기준Block 인증서에 보고된 Uncertainty는 일반적으로 확장된 Uncertainty로 언급.

[Eq X2.9]에 의해 표시된 바와 같이, 확장된 Uncertainty는 표준 Uncertainty에 Coverage factor(종종 2)를 곱하여

계산. 이 분석은 확장된 Uncertainty 값이 아닌 표준 Uncertainty를 사용.

기준 시험 Block의 인증된 평균 Indentation 직경 값의 Uncertainty는 다음과 같이 계산

URefBlk(mm) = reported expanded uncertainty of the certified value of the reference test block in terms of indentation

diameter (mm) kRefBlk(mm) = coverage factor used to calculate the uncertainty in the certified value of the reference standard

(usually 2).

X2.5.5.2이 분석에서, 언급된 기준 Block의 인증된 값의 Uncertainty는 Indentation 직경(mm)으로 표시. 기준

시험 Block 인증서가 BRINELL 경도 측면에서만 Uncertainty를 제공하는 경우,

이 Uncertainty는 [Eq X2.4]를 사용하여 변환하며, 여기서 uRefBlkHBW는 ∆H로 대체.

계산된 ∆d 값은 다음과 같이 uRefBlk(mm)의 새로운 값이 된다.

X2.5.6 측정 Bias(B) – 이 시험 방법의 검증에는 BRINELL 경도기의 측정 Bias를 결정하기 위해 허용되는 두

가지 절차를 제공.

(1) 기준 Block의 사용을 통한 간접검증

(2) 가해진 하중 및 Indentation 측정 시스템을 포함하여 기기의 구성 요소를 직접 검증하여 측정 Bias는 재료의

"진정한" 경도와 경도기로 측정한 경도측정값의 차이.

X2.5.6.1 간접검증 — 경도기가 간접검증에 의해 검증되는 경우, 표준 기기에 대한 BRINELL 경도측정을




수행함으로써 경도기의 측정 오차가 추정. 측정 Bias B는 Indentation 직경 또는 BRINELL 경도의 측면에서

간접검증의 일부로 결정된 "오차"에 의해 추정.

X2.5.6.2 Indentation 직경으로 측정 Bias B는 다음과 같이 계산.

d= average indentation diameter as measured during the indirect verification, dRefBlk = certified average indentation diameter of the reference test block standard used for the indirect verification.

NOTE X2.10-측정 Bias Bmm는 길이 단위(mm).

X2.5.6.3 BRINELL 경도 수치로 측정 Bias B(HBW)는 다음과 같이 계산.

:

H̅= mean hardness value as measured by the hardness machine during the indirect verification HRefBlk = certified average hardness value of the reference test block standard used for the indirect verification.

측정 Bias는 또한 [식X2.3]을 사용하여 B(mm) 로부터 계산

B(mm)는 ∆d로 대체. 계산된 ∆H 값은 다음과 같이 B(HBW)의 새로운 값이 된다.

NOTE X2.11 – 측정 Bias B(HBW) 는 BRINELL 경도 단위(HBW).

X2.5.6.4 직접검증 — 경도기가 직접검증에 의해서만 검증되는 경우, 기기의 구성 요소의 개별 오차를

결합하여 경도기의 측정 오차를 추정. BRINELL 경도기는 많은 오차 원인이 있지만, 중요한 오차 원인은 하중

적용 시스템 EForce와 Indentation 측정 시스템 EIndentation. 다른 출처에는 Indenter ball 지름의 오차, 명시된

유지시간의 타이밍 오차, Indentation 속도의 오차 등이 포함. 이러한 오차 중요성을 판단하기 위해 모든 오차

원인의 분석을 수행하는 것을 권장.

간단하게 하기 위해 EForce와 EIndentation 두 가지 오차만 고려.

X2.5.6.5 이러한 오차 발생 원인은 측정 단위로 계산. 예를 들어 EIndentation 및 EForce는 각각 길이(mm) 및

하중(kgf 또는 N) 단위로 결정. EIndentation 및 EForce 계산 절차는 여기에 나와 있지 않다. 측정 Bias B를

계산하려면 이 오차는 Indentation 직경으로 결정. Indentation 측정 시스템 EIndentation 오차는 올바른 단위이다.

그러나 오차 EForce(kgf 또는 N)는 [Eq X2.6]을 사용하여 Indentation 직경 오차로 변환. 여기서 EForce(kgf 또는 N)은 ∆F로

대체.

계산된 ∆d 값은 다음과 같이 mm 단위의 새로운 EForce(mm) 값이 된다.

X2.5.6.6 측정 Bias B는 각각의 개별 오차에 대해 올바른 부호(양 또는 음)를 유지하면서 직접검증의 일부로

결정된 개별 오차를 결합하여 추정

X2.5.7 BRINELL 경도 단위 B(HBW)로 측정―오차‖ 또는 Bias 결정

Indentation 직경으로 [식X2.21]에서 계산된 Bias는 [식X2.19]를 사용하여 변환.

X2.6 Uncertainty 계산 절차: 간접검증으로 측정 오차 측정

X2.6.1 간접검증의 일환으로 경도시험기 ―오차‖는 기준 Block(3.2.4 참조)에서 측정한 평균값에서 결정. 이 값은

경도기가 재료의 "진정한" 경도를 얼마나 잘 측정할 수 있는지를 의미. 경도측정에는 항상 Uncertainty가 있기

때문에 측정의 평균값을 결정할 때 Uncertainty가 있어야 하므로 기기 "오차"를 결정. 이 장에서는 다음과 같이

사용할 수 있는 절차를 제공.

예로, 측정에 대한 평균값과 검증에 사용된 기준 Block의 인증된 값 사이의 차이로 결정된 경도기의 측정

"오차"에서 Uncertainty, U를 추정하기 위해 현장 교정 기관에 의한 예




X2.6.2 모든 Uncertainty 계산은 처음에 Indentation 직경 값(mm)을 기준.

측정 ―오차‖의 표준 Uncertainty에 대한 기여는 다음과 같다.

(1) uRep & NU(Ref. Block), 경도에서 결정된 기준 Block [Eq X2.12]의 불균일성으로 인한 경도기의 반복성

부족으로 인한 Uncertainty 경도시험기의 "오차", (2) uResol, Indentation 측정 시스템의 분해능으로 인한

Uncertainty [Eq X2.14] 및 (3) 표준 Uncertainty uRefBlk를 결정하기 위해 기준Block에서 수행한 측정 Indentation

직경 관점에서 기준 시험 Block의 인증된 값 [수식X2.15 및 X2.16]. uRep & Nu 용어에 표기법(Ref. Block)이

추가되어 Uncertainty가 간접검증에 사용된 기준 Block에서 수행된 측정값에서 결정됨을 의미.

X2.6.3 결합된 표준 Uncertainty, u 확장 Uncertainty umach(mm)와 확장 Uncertainty u mach(mm)는 각 BRINELL

Scale의 각 경도 수준에 대해 위에서 설명한 적절한 Uncertainty 성분을 Indentation 직경(mm)으로 결합하여

계산.

X2.6.4 이 분석에는 k = 2의 Coverage factor가 사용. 이 적용 범위는 약 95 % 신뢰수준을 제공.

NOTE X2.12- [식X2.22]에서 계산된 Uncertainty 기여도, u는 기기의 재현성 부족으로 인한 기여도를 포함하지

않는다. 이는 경도기가 최상의 환경 조건에서 최적의 성능 수준으로 작동하는 동안 간접검증이 수행되는

것으로 가정하기 때문.

X2.6.5 BRINELL 경도 단위 U로 경도기의 측정―오차‖에 대한 Uncertainty를 결정하려면, Indentation 직경에 대해

[식X2.23]에 계산된 Uncertainty는 [식X2 .3], 여기서 UMach(mm)는 ∆d로 대체. ∆H의 계산된 값은 다음과 같이

BRINELL 경도 단위에서 UMach(HBW)의 새로운 값이 된다.

NOTE X2.13-Uncertainty 값이 항상 양수이므로 [Eq X2.24]를 사용할 때 [Eq X2.3]의 첫 번째 빼기 부호가 삭제.

NOTE X2.14— 확장 Uncertainty, U는 일반적으로 경도기 ―오차‖(Bias)의 값보다 크다.

X2.6.6 측정 Uncertainty 보고 – 이 확장 Uncertainty, U는 검증 기관에 의해 BRINELL 경도기의 간접검증의

일부로 보고된 경도기 ―오차‖의 Uncertainty를 나타내는 것으로 고객에게 보고.

BRINELL Scale과 경도 수준에 어떤 Uncertainty가 적용 가능한지에 대한 설명과 함께 다음과 같은 설명이

추가. BRINELL scale 및 경도 수준은 약 95 %의 신뢰 수준을 나타내는 Coverage 계수 2로 E10의 부록 X1에

따라 계산.‖

X2.6.7 표준 Uncertainty, u는 경도기로 만들어진 미래 측정의 측정 Uncertainty를 결정할 때 Uncertainty 기여로

사용(X2.8 및 X2.9 참조).

X2.6.8 예 – BRINELL 경도기의 간접검증의 일부로, 인증 기관은 경도기 ―오차‖의 Uncertainty 추정치를

보고하는 경우, HBW 10/3000 Scale의 중간 경도 범위 측정에 대해서만 평가.

Indentation 측정장치는 0.05mm 분해능의 휴대용 Hand-held scope. 이 기관은 uRefBlk(mm) = ± 0.04 mm의 확장된

Uncertainty로 보고된 인증된 평균 Indentation 직경 값이 4.24 mm 인 HBW 10/3000 경도 Block에서 3 가지

검증 측정을 수행. 경도 Block 인증서는 또한 uRefBlk(HBW) = ± 4 HBW 10/3000의 Uncertainty가 확대된 인증된

평균 BRINELL 경도 202 HBW 10/3000을 명시.

세 가지 검증 측정결과는 다음과 같다.

Indentation 직경 길이(평균): 4.25, 4.25 및 4.30 mm

평균 Indentation 직경: 4.267 mm

Indentation 직경오차(Bias) 값: 0.027 mm

계산된 평균 경도: 199.8 HBW 10/3000

경도 오차(Bias) 값: –2.3 HBW 10/3000




따라서 경도기 –2.3 HBW 10/3000 ―오차‖의 Uncertainty는 5.9 HBW 10/3000. 이 평가는 대략 200 HBW

10/3000의 경도를 갖는 재료에 대해 이루어졌지만, 확실성은 HBW 10/3000 Scale의 전체 중간영역에 적용되는

것으로 평가. 이 계산은 HBW 10/3000 Scale의 저/고 범위와 검증된 다른 BRINELL Scale의 범위에 대해서도

이루어져야 한다.

X2.7 Uncertainty 계산 절차: 직접검증으로 측정 오차 측정

X2.7.1 직접검증의 일환으로 경도기 개별 구성 요소의 오차가 결정. 경도기 측정의 Uncertainty "오차"는 각

기기 구성 요소의 개별 검증 측정의 Uncertainty를 결합하여 추정.

X2.7.2 BRINELL 경도기 및 Indentation 측정 시스템의 각 오차 원에 대해 오차 값과 오차의 Uncertainty를

결정. 이러한 오차 및 Uncertainty 중 일부는 Indentation 직경으로 결정되지 않는다. 경도기의 측정 ―오차‖에서

Uncertainty, u를 추정하기 위해, 이들 오차 각각이 Indentation 직경에 관한 경도측정에 미치는 영향을 결정.

X2.7.3 이전에 X2.5.6.4에서했던 것처럼, 단순화를 위해 하중 적용 시스템 u의 오차에 대한 Uncertainty와

Indentation 측정 시스템 u에 관한 오차의 Uncertainty 만이 고려.

EIndentation 및 EForce 오차 계산 절차는 여기에 나와 있지 않다. Uncertainty uForce는 보통 Indentation 직경(mm)이

아닌 하중 단위(kgf 또는 N)로 결정. Indentation 측정 시스템(U)의 오차의 Uncertainty는 이미 정확한 단위에

있다; 그러나 하중 uForce(kgf 또는 N)의 오차에서의 Uncertainty는 uEce(kgf 또는 N)가 ∆F로 대체되는 [Eq

X2.6]을 사용하여 Indentation 직경 uForce의 관점에서 Uncertainty으로 변환.

계산된 ∆d 값은 다음과 같이 Indentation 직경 측면에서 uForce(mm)의 새로운 값이 된다.

X2.7.4 결합된 표준 Uncertainty, uMach와 확장 Uncertainty는 각각의 BRINELL Scale의 각 경도 수준에 대해

위에서 설명한 적절한 Uncertainty 성분과 Indentation 측정 시스템의 분해능으로 인한 Uncertainty를 조합하여

계산 [식X2.14],

X2.7.5 BRINELL 경도 단위 U로 경도기의 측정―오차‖에 대한 Uncertainty를 결정하기 위해서는 Indentation

직경으로 [식X2.27]에 계산된 Uncertainty를 X2.6.5에 따라 변환.

X2.7.6 이런 식으로 결정된 표준 Uncertainty 값 uMach는 일반적으로 검증 기관에 의해 보고되지 않지만,

경도기로 만들어진 미래 측정의 측정 Uncertainty 결정에 Uncertainty 기여로 사용

(참조 X2.8 및 X2.9).

X2.7.7 예 — BRINELL 경도기가 직접검증으로 검증된 경우, 인증 기관은 경도기 ―오차‖의 Uncertainty

추정치를 보고할 필요는 없지만, 이 Uncertainty 추정치는 직접검증 측정에서 결정. 이 예에서는 200 HBW

10/3000(4.265 mm Indentation 직경)에서 HBW 10/3000 Scale의 중간 경도 범위에 대해서만 평가. Indentation




측정장치는 0.05mm 분해능의 휴대용 Hand-held scope이다.

이 기관은 3000kgf 하중 적용 및 Indentation 측정장치에 대한 직접검증 측정을 수행.

검증 측정결과는 다음과 같다.

따라서 경도 기계에서 –0.997 HBW 10/3000 “오차”의 불확실성은 2.89 HBW 10/3000. 이 평가는 200 HBW

10/3000의 경도를 갖는 재료에 대한 것이지만, 불확실성은 HBW 10/3000 스케일의 전체 중간 범위에 적용되는

것으로 평가. 이 계산은 HBW 10/3000 스케일의 저/고 범위와 검증된 다른 BRINELL 스케일의 범위에

대해서도 수행해야 한다.

X2.8 Uncertainty 계산 절차: BRINELL 경도측정값

X2.8.1 사용자에 의해 측정된 측정값의 Uncertainty, UMea는 측정된 값이 피 시험 재료에 대한 "참" 값과 얼마나

잘 일치 하는지를 나타내는 것으로 생각할 수 있다. 이 절차에서, 모든 Uncertainty 계산은 처음에 Indentation

직경 값(mm 단위)을 기준으로 한다.

결합 표준 Uncertainty uMeas(mm)와 확장된 Uncertainty UMeas(mm)는 모두 Indentation 직경에 관한 것이다.

Uncertainty uMeas(mm)는 BRINELL 경도 수치로 확장된 Uncertainty UMeas(HBW)로 변환.

X2.8.2 단일 측정값 — 단일 경도측정값에 대한 측정 Uncertainty가 결정될 때, 시험 재료에 대한

경도측정으로부터 결정된 표준 Uncertainty에 대한 기여, (2) uReprod, Uncertainty 기여 재현성 부족으로 인해 [Eq

X2.13], (3) uResol, Indentation 측정 시스템의 분해능으로 인한 Uncertainty [Eq X2.14] 및 (4) uMach(mm), 경도기의

"오차" [식X2.22 또는 식X2.26]. uRep & NU라는 용어에 표기(재료)가 추가되어 시험중인 재료에 대한 측정에서

Uncertainty가 결정됨을 의미. 결합된 표준 Uncertainty uMeas(mm)는 적용 가능한 경도 수준과 BRINELL Scale에

대해 위에서 설명한 적절한 Uncertainty 성분을 다음과 같이 결합하여 계산.




X2.8.3 평균 측정값 — 동일한 시편 또는 여러 시편에서 이루어진 다중 경도측정의 평균값에 대한 측정

Uncertainty가 결정되는 경우, 표준 Uncertainty, uMeas(mm)에 대한 기여는(1), r ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ 다중 측정의 평균에 따른

기기의 반복성 부족으로 인한 Uncertainty [식X2.11], (2) uReprod, 재현성 부족으로 인한 Uncertainty 기여도 [Eq

X2.13 ], (3) Indentation 측정 시스템의 분해능으로 인한 Uncertainty uResol [Eq X2.14] 및 (4) uMach, 경도기의

"오차" 결정 시 Uncertainty [Eq X2.22 또는 Eq X2.26]. 결합된 표준 Uncertainty uMeas는 적용 가능한 경도

수준과 BRINELL Scale에 대해 위에서 설명한 적절한 Uncertainty 성분을 다음과 같이 결합하여 계산.

X2.8.4 단일 및 평균 측정값에 대해 위에서 논의된 측정 Uncertainty는 측정 과정의 Uncertainty만을 나타내며

재료 불 균일과 무관.

X2.8.5 평균 재료 경도의 추정치로서의 평균 측정값- 측정 실험실 및 제조 시설은 종종 시험 재료의 평균

경도를 추정하기 위해 시험 샘플 또는 제품의 BRINELL 경도를 측정. 시편 표면에 걸쳐 복수의 경도측정을

수행한 다음, 경도의 평균은 재료의 평균 경도의 추정치로서 보고.

평균 측정값이 재료의 실제 평균 경도를 얼마나 잘 나타내는 지에 대한 Uncertainty를 보고하는 경우, 표준

Uncertainty, uMeas(mm)에 대한 기여는 (1) 기계의 반복성 부족으로 인한 불확실성 uRep & NU (Material), 재료의

불균일성으로 인한 불확실성과 결합된 시험 [Eq X2.12] ) uReprod, 재현성 부족으로 인한 불확실성 기여도 [Eq

X2.13], (3) uResol, Indentation 측정 시스템의 분해능으로 인한 불확실성 [Eq X2.14] 및 (4) uMach (mm) 경도 기계의

"오차"를 결정할 때의 불확실성 [수식 X2.22 또는 식 X2.26]. uRep & NU라는 용어에 표기 (재료)가 추가되어 시험

중인 재료에 대한 측정에서 불확실성이 결정됨을 나타낸다. 결합된 표준 불확도 uMeas (mm)는 적용 가능한 경도

수준과 BRINELL 스케일에 대해 위에서 설명한 적절한 불확도 성분을 다음과 같이 결합하여 계산.

X2.8.6 평균 측정값이 재료의 실제 평균 경도를 얼마나 잘 나타내는 지에 대한 Uncertainty를 보고할 때,

적절한 시편을 제공하기 위해 적절한 시험 장소에서 충분한 수의 측정이 이루어 지도록 하는 것이 중요.

재료의 경도 변화.

X2.8.7 확장 Uncertainty, U는 위에서 논의한 세 가지 경우에 대해 다음과 같이 계산.

X2.8.8 BRINELL 경도 단위 UMach(HBW)로 BRINELL 경도측정의 Uncertainty를 결정하기 위해서는, [식X2.31]에서

계산된 바와 같이 Indentation 직경으로 Uncertainty를 [Eq X2 .3], 여기서 UMeas(mm)는 ∆d로 대체

∆H의 계산된 값은 다음과 같이 BRINELL 경도 단위에서 UMeas(HBW)의 새로운 값이 된다.


X2.8.9 이 분석에는 k = 2의 Coverage Factor가 사용. 이 적용범위는 약 95 %의 신뢰 수준을 제공.

X2.8.10 보고 측정 Uncertainty

X2.8.10.1 단일 및 평균 측정값 - 보고된 측정값이 단일 경도시험 또는 다중 경도시험의 평균인 경우 UMea

값에 다음과 같은 설명이 추가.―확장된 측정 Uncertainty 보고된 경도(또는 평균 경도)은 ASTM E10의 부록

X1에 따라 약 95 %의 신뢰수준을 나타내는 Coverage 계수 2로 계산되었다.‖

X2.8.10.2 평균 재료 경도의 추정치로서의 평균 측정값- 평균 측정값이 재료의 실제 평균 경도를 얼마나 잘

나타내는지를 나타내는 Uncertainty를 보고할 때, UMeas의 값은 ―시험중인 재료의 보고된 평균 경도의 확장된

Uncertainty는 측정 과정과 재료의 경도 불균일성에 의한 Uncertainty에 근거. Uncertainty는 약 95 %의 신뢰

수준을 나타내는 Coverage factor 2로 E10의 부록 X1에 따라 계산되었다‖ 시험 보고서에 평균 측정 수와 측정

위치가 나와 있지 않은 경우

이 정보는 Uncertainty 계산 방법에 대한 간략한 설명의 일부로 포함.

X2.8.10.3 예 —이 경우, 표면에서 하나의 BRINELL 경도측정을 수행하여 제품을 시험하고 분해능이 0.05 mm




인 휴대용 Hand-held scope를 사용하여 Indentation을 측정. 평균 Indentation 직경 측정값은 4.20 mm 또는

BRINELL 경도 103 HBW 10/1500. 시험 시설은 단일 경도에서 측정 Uncertainty를 결정하려고 한다. 104 HBW

10/1500의 경도는 HBW 10/1500 Scale의 중간 범위.

이 예에서는 HBW 10/ 1500 scale 의 중간 영역에서의 마지막 검증 report는 다음과 같다.

X2.9 Uncertainty 계산 절차: 기준 Block의 인증된 값

X2.9.1 교정에 종사하는 실험실 교정

X2.9.2 시험 Block은 시험 Block 표면에 걸친 교정 측정에 기초하여 평균 경도를 갖는 것으로 인증. 이 분석은

제품의 평균 경도를 측정하기 위해 X2.8.5에 제공된 분석과 동일.

이 경우 제품은 교정된 기준Block이다.

X2.9.3이 절차에서, 모든 Uncertainty 계산은 처음에 Indentation 직경 값을 mm 단위로 한다. 결합된 표준

Uncertainty, uCert(mm)와 확장된 Uncertainty UCert(mm)는 모두 Indentation 직경 관점에서 볼 수 있다. Uncertainty

UCert(mm)는 BRINELL 경도 수치로 확장된 Uncertainty, UCert(HBW)로 변환.

X2.9.4 시험 Block의 인증된 평균값의 표준 Uncertainty uCert(mm)에 대한 기여는(1) uRep & NU(Calib. Block), 기준기의

반복성 부족으로 인한 Uncertainty으로 인한 Uncertainty 교정된 Block의 불균일성 [Eq X2.12], 시험 Block에서

수행한 교정 측정값, (2) uReprod, 재현성 부족으로 인한 Uncertainty 기여도 [Eq X2.13], (3) uResol , Indentation

측정 시스템의 분해능으로 인한 Uncertainty [Eq X2.14] 및 (4) uMach(mm), 기준기의 "오차"를 결정할 때의

Uncertainty [Eq X2.22 또는 Eq X2.26 ].

교정 Block에서 수행된 교정 측정값에서 Uncertainty가 결정됨을 나타내기 위해 표기법(Calib. Block)이 uRep & NU

용어에 추가.

X2.9.5 결합 표준 Uncertainty uCert(mm)와 확장 Uncertainty UCert(mm)는 각 BRINELL Scale의 각 경도 수준에 대해

위에서 설명한 적절한 Uncertainty 성분을 결합하여 다음과 같이 계산.

X2.9.6 BRINELL 경도 단위(UCert(HBW))로 Block의 인증된 평균 경도의 Uncertainty를 결정하려면, [식X2.34]에서

계산된 바와 같이 Indentation 직경으로 Uncertainty를 변환[Eq X2.3] 사용.

여기서 uCert(mm)는 ∆d로 대체.

∆H의 계산된 값은 다음과 같이 BRINELL 경도 단위에서 U의 새로운 값이 된다.





X2.9.7이 분석에는 k = 2의 Coverage factor가 사용. 이 적용 범위는 약 95 %의 신뢰 수준을 제공.

X2.9.8 측정 Uncertainty보고- U 값은 기준 Block의 보고된 인증된 평균 경도의 Uncertainty의 추정치. 보고된

값에는 다음과 같은 설명이 포함된 BRINELL Scale 및 경도 수준에 Uncertainty가 적용 가능한 것을 정의하는

설명이 추가한다. ―시험 Block의 인증된 값에서 확장된 Uncertainty는 부록 X1에 따라 계산. 약 95 %의 신뢰

수준을 나타내는 Coverage factor가 2인 E10‖

X2.9.9 예 — 시험 Block 교정 연구소는 100 HBW 10/500의 경도 범위에서 시험 Block의 교정을 완료했으며,

0.01mm의 분해능을 갖는 측정 시스템으로 Indentation을 측정. 실험실은 Block의 인증된 평균 경도의

Uncertainty를 결정. 100 HBW 10/500 경도는 HBW 10/500 Scale의 높은 범위 내에서 고려.

5 가지 교정 측정결과는 다음과 같다.

In terms of BRINELL hardness units: