Перевод твердости HRC, HB, HV

Таблица перевода единиц твердости HRC, HRA, HB, HV

Роквелл Бринелль Виккерс Шор На разрыв
HRA HRC HB (3000H) Диаметр отпечатка, мм HV HSD Н/мм² (МПа)
89 72 782 2.20 1220    
86.5 70     1076 101  
86 69 744 2.25 1004 99  
85.5 68     942 97  
85 67 713 2.30 894 95  
84.5 66     854 92  
84 65 683 2.35 820 91  
83.5 64     789 88  
83 63 652 2.40 763 87  
82.5 62     739 85  
81.5 61 627 2.45 715 83  
81 60     695 81 2206
80.5 59 600 2.50 675 80 2137
80 58   2.55 655 78 2069
79.5 57 578   636 76 2000
79 56   2.60 617 75 1944
78.5 55 555   598 74 1889
78 54   2.65 580 72 1834
77.5 53 532   562 71 1772
77 52 512 2.70 545 69 1689
76.5 51 495 2.75 528 68 1648
76 50     513 67 1607
75.5 49 477 2.80 498 66 1565
74.5 48 460 2.85 485 64 1524
74 47 448 2.89 471 63 1496
73.5 46 437 2.92 458 62 1462
73 45 426 2.96 446 60 1420
72.5 44 415 3.00 435 58 1379
71.5 42 393 3.08 413 56 1317
70.5 40 372 3.16 393 54 1255
  38 352 3.25 373 51 1193
  36 332 3.34 353 49 1138
  34 313 3.44 334 47 1076
  32 297 3.53 317 44 1014
  30 283 3.61 301 42 965
  28 270 3.69 285 41 917
  26 260 3.76 271 39 869
  24 250 3.83 257 37 834
  22 240 3.91 246 35 793
  20 230 3.99 236 34 752

Таблица твердости сталей и примеры их применения

Марка стали Тип стали Твердость
HRC / HB
Применение
Ст3 Конструкционная углеродистая ~5–12 /
120–170
Кронштейны, кожухи, опоры, заборы
СЧ20–25 Серый чугун - / 170–240 Станина, суппорты, шкивы, кожухи
20 Качественная
углеродистая
~10–15 /
110–180
Болванки под цементацию, корпусные детали
Ст45 Качественная
углеродистая
до 50 /
160–230
Валы, оси, серьги, шестерни, пальцы
40Х Легированная конструкционная до 55 /
~200
Втулки, штоки, муфты, корпусные узлы
ШХ15 Подшипниковая до 63 /
~300
Шарики, ролики, кольца, беговые дорожки
У8–У10 Инструментальная углеродистая до 58 /
~200
Рашпили, зубила, ножи, ручной инструмент
Р6М5 Быстрорежущая инструментальная 63–66 / - Сверла, фрезы, резцы, метчики
ВК8 Твердый сплав 72 /
89–92 HRA
Пайки фрез, токарные пластины, расточные
AISI 304 Нержавеющая
(аустенитная)
~10–15 /
140–200
Листы, трубы, мойки, баки, ограждения

Что такое твёрдость металлов и как её измеряют

Твердость - это способность материала сопротивляться вдавливанию и локальной пластической деформации. Твердость часто коррелирует со стойкостью к износу, но не является её прямым эквивалентом.
Выбор метода определения твердости металла зависит от геометрии детали, твердости поверхности и требований к точности измерения.

Для массивных заготовок и низкоуглеродистых сталей подходят методы Бринелля и Роквелла.
Для поверхностей с диффузионным упрочнением (цементация, азотирование) - преимущество имеет метод Виккерса.
Метод Шора применим для полевых и ориентировочных измерений.

Расчёт стойкости металлорежущего инструмента и режимов резания осуществляется с учётом табличных значений твердости - чаще всего в шкалах HRC или HV.

Именно высокая твердость сверл твердосплавных по металлу и фрез твердосплавных по металлу обеспечивает возможность обработки закаленных сталей и других труднообрабатываемых материалов.

  • HB - для мягких и среднепрочных материалов в отожжённом состоянии: прокат, литьё, ковка. Применяется на заготовительном этапе и для чугунов.
  • HRC - для закалённых сталей и инструментов. Основная шкала в механической обработке и термоконтроле.
  • HV - для покрытий, упрочнённых поверхностей, тонких слоёв (цементация, азотирование). Используется в лабораториях и при контроле твердости на малых глубинах.

Шкала твердости по Бринеллю (HB)

Основной метод для проверки мягкой стали, литья, ковки, корпусных деталей

Измеряется по диаметру отпечатка от стального или твердосплавного шарика, вдавливаемого в материал под заданной нагрузкой. Метод подходит для массивных и малоуглеродистых заготовок.

Преимущества: простота, возможность применения к крупным деталям.

Недостатки: ограничение по максимальной твердости (до ~450 HB), невысокая точность, не подходит для тонких изделий из-за высокой нагрузки и большого диаметра отпечатка.
 

Шкала твердости по Роквеллу (HRA, HRC)

Быстрый контроль твердости инструмента, закалки, прокатной стали

Метод основан на вдавливании алмазного конуса с уголом при вершине 120° или стального шарика с последующим измерением относительной глубины проникновения.
Применяется для твердых материалов, включая стали, твердые сплавы и закаленные покрытия.

  • шкала HRА - нагрузка 60 кгс,  для карбида вольфрама (ВК), керамики, азотированных покрытий
  • шкала HRC - нагрузка 150 кгс, для закаленных сталей, твердых сплавов

Преимущества: простота, высокая скорость измерения.

Недостатки: чувствительность к неровностям поверхности, меньшая точность по сравнению с методом Виккерса.

Шкала твердости по Виккерсу (HV)

Лаборатории, контроль покрытий, цементированных слоев, поверхностей после азотирования

Метод основан на измерении площади отпечатка от алмазной пирамиды с углом между гранями 136°, вдавливаемой в материал под точно заданной нагрузкой.
Универсален и даёт точные результаты даже при малых глубинах.

Преимущества: высокая точность, возможность измерения поверхностной твердости (включая цементированные, азотированные слои и покрытия).

Недостатки: чувствительность к ошибкам в измерении диагоналей отпечатка, требует оптического контроля.

Шкала твердости по Шору (HSD)

Для полевых условий

Основан на определении высоты отскока металлического шарика, падающего с заданной высоты на испытуемый образец (метод склероскопа).

Преимущества: простота, быстрый результат, пригоден для крупных деталей.

Недостатки: низкая воспроизводимость, ограниченная точность, чувствительность к массе детали и условиям установки.