ISO 18203 — 표면 경화층 두께의 측정

적용 범위 — 그리고 다루지 않는 것

ISO 18203은 강의 경화층 깊이 정의를 하나의 규격 번호 아래 모아 놓은 문서입니다. 침탄·침탄질화 후의 유효 경화층 깊이(CHD), 질화·연질화 후의 질화 경화층 깊이(NHD), 고주파·화염 경화 후의 표면 경화층 깊이(SHD)를 다루며, 각각에 대해 한계 경도를 어떻게 잡는지, 준비된 단면에서 마이크로 경도 분포를 어떻게 측정하는지, 결과에서 깊이를 어떻게 읽는지를 정합니다. 반면 그 부품에 필요한 깊이를 정해 주지 않고, 기본값이 재료에 맞지 않을 때 한계 경도를 대신 골라 주지 않으며, 경도가 아니라 금속조직으로 두께를 재는 층은 다루지 않고, 도면을 대신하지도 않습니다. 도면에는 기호·깊이 범위·한계 경도·시험 하중·측정 위치가 그대로 적혀 있어야 합니다.

규격은 저작권이 있는 문서입니다. 당사는 범위·의도·실무 적용을 자체 표현으로 설명합니다. 최신판은 ISO, ASTM, DIN 또는 각국 표준기관에서 입수하십시오.

생산에서 실제로 문제가 되는 조항

• 1경화층 깊이의 정의는 이제 이 번호 아래에 있습니다. 침탄층에 ISO 2639를, 고주파 경화층에 ISO 3754를 인용한 도면은 이 규격이 대체한 문서를 인용하고 있는 셈입니다. 번호가 바뀌어도 측정 원리는 그대로여서 예전 표기로도 작업은 됩니다. 다만 새 도면은 현행 번호를 써야 하며, CHD 경도 분포 측정 자체의 세부는 이 규격 모음의 ISO 2639 페이지에서 더 깊이 다룹니다.
• 2공정이 셋이면 한계 경도 규칙도 셋이고, 그중 고정된 숫자는 하나뿐입니다. 550 HV는 침탄층에 대해 합의된 관행값이지 물리적 경계가 아닙니다. NHD는 심부 경도 +50 HV까지, SHD는 도면이 요구한 최소 표면 경도의 80 %까지 잡습니다. 그래서 질화품이나 고주파 경화품에 "550 HV1"이라고 쓰면 규격이 정의하지 않은 측정을 요구하는 것이 됩니다.
• 3셋 중 둘은 한계가 부품에 따라 움직입니다. 고주파 경화품의 최소 표면 경도를 올리면 SHD 한계 경도도 함께 올라가 같은 층이 더 얕게 보고됩니다. 질화품을 더 무르게 뜨임하면 심부 경도가 내려가고 NHD 한계도 함께 내려가 같은 층이 더 깊게 읽힙니다. 둘 다 측정 오류가 아니라 규칙이 쓰인 그대로 작동한 결과입니다.
• 4깊이는 고르는 것이 아니라 내삽하는 값입니다. 압흔은 경도 규격의 간격 규정에 맞춰 찍히므로 한계 경도에 정확히 걸리는 일이 거의 없습니다. 따라서 깊이는 그 값을 사이에 두는 두 점 사이에서 읽습니다. 가장 가까운 압흔으로 반올림하는 것은 얕은 경화층에서 보고 깊이를 0.02–0.05 mm 잃는 흔한 방식입니다.
• 5경도 분포 측정에는 그 숫자가 의미를 갖는지 결정하는 기하 규칙이 있습니다. 단면은 표면에 수직으로 자르고, 압흔은 정해진 좁은 띠 안에 두며, 연마할 때 모서리를 둥글게 만들지 않고, 깊이는 "최종 표면"에서 잽니다. 경화 후 연삭이나 전조를 하는 부품은 노에 들어갈 때의 표면이 아니라 출하될 때의 표면이 기준입니다.
• 6셋 중 우리가 재는 값은 하나이고, 나머지 둘은 도면에 실려 들어옵니다. 우리는 소형 체결부품을 대량으로 침탄·침탄질화하므로 CHD는 자사 공정품을 자사 시험실에서 재는 값입니다. 질화, 고주파 경화, 화염 경화는 모두 우리가 하는 공정이 아닙니다. NHD와 SHD를 여기에 실은 것은 고객 도면에 나오기 때문이고, 견적 이전에 정의를 제대로 읽어야 하기 때문입니다. 질화품의 화합물층(백층) 두께는 금속조직으로 재는 별개의 양이며, 중요하다면 따로 지정해야 합니다.

도면 또는 발주서에 적어야 할 것

• 한 줄에 다 쓰기: 기호·한계 경도·시험 하중·깊이 범위, 예를 들어 "CHD 550 HV1 = 0.15–0.30 mm". 숫자 하나가 아니라 네 가지 값입니다. 옆에 규격 번호를 쓰고, 품질시스템이 판을 명시하도록 요구한다면 적용 판까지 함께 씁니다.
• 측정 위치와 절단면: 나사 옆면·골·산, 몸통, 머리 아래 R부, 또는 함께 흘린 시험편. 형상 때문에 정직한 답이 둘 이상 나올 수 있으면 스케치를 붙입니다.
• 표면 경도와 심부 경도를 각각 독립된 요구로 적을 것. NHD와 SHD의 한계가 거기에서 나오기 때문입니다. 고주파 경화품에서는 최소 표면 경도가 두 가지 역할을 합니다 — 깊이 판정 기준까지 정하고 있습니다.
• 어느 면이 "표면"인지 밝힐 것: 경화 상태 그대로인지, 연삭 후인지, 전조 후인지. 깊이는 완성 면에서 재므로 경화 후 제거한 여유는 그대로 숫자를 바꿉니다.
• 샘플링과 보고: 로트당 개수, 파괴 시험용 희생 부품이나 동반 시험편을 인정하는지, 그리고 경도 분포 자체 — 계산된 깊이만이 아니라 각 점의 실측값 — 를 로트와 함께 제출해야 하는지.

느슨하게 인용할 때 생기는 문제

• "ISO 18203에 따른 경화층 깊이 = 0.3 mm"라고만 쓰고 끝내는 것. 규격은 세 가지 깊이를 세 가지 한계로 정의하므로, 이 번호 아래 맨숫자 하나를 두면 지정은 더 명확해지는 것이 아니라 오히려 느슨해집니다.
• 눈에 익다는 이유로 550 HV1을 질화품이나 고주파 경화품에 옮겨 쓰는 것. 이 값은 침탄층의 것이고 나머지 두 기호에는 각자의 규칙이 있어, 규격대로 하는 공급자는 이 값을 쓰지 않습니다.
• 한계 경도를 사이에 둔 두 점에서 내삽하지 않고 가장 가까운 압흔 위치로 깊이를 보고하는 것. 깊은 층에서는 잡음에 묻히지만 얕은 층에서는 결과 자체를 좌우합니다.
• 고주파 경화품의 최소 표면 경도를 올려 놓고 SHD 요구는 그대로라고 보는 것. 표면 요구를 올리면 한계 경도가 올라가고 보고되는 깊이는 짧아집니다. 어제는 두 항목 모두 합격이던 부품이, 노 안에서는 아무것도 바뀌지 않았는데 오늘은 한 항목에서 떨어질 수 있습니다.
• 두께를 경도로 정의하지 않는 층에 경화층 깊이 기호를 붙이는 것. 화합물층, 도장, 도금 두께는 다른 방법으로 재는 값이며 별도의 줄에 적어야 합니다.