Перетворення одиниць твердості HRC, HB, HV

Таблиця перетворення одиниць твердості HRC, HRA, HB, HV

Роквелл Брінелль Віккерс Шор На розрив
HRA HRC HB (3000H) Діаметр відбитка, 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

Таблиця твердості сталей і приклади їх застосування

Марка сталі Тип сталі Твердість
HRC / HB
Застосування
Ст3 Конструкційна вуглецева ~5–12 /
120–170
Кронштейни, кожухи, опори, паркани
СЧ20–25 Сірий чавун - / 170–240 Станини, супорти, шківи, кожухи
20 Якісна
вуглецева
~10–15 /
110–180
Заготовки під цементацію, корпусні деталі
Ст45 Якісна
вуглецева
до 50 /
160–230
Вали, осі, серьги, шестерні, пальці
40Х Легована конструкційна до 55 /
~200
Втулки, штоки, муфти, корпусні вузли
ШХ15 Підшипникова до 63 /
~300
Кульки, ролики, кільця, бігові доріжки
У8–У10 Інструментальна вуглецева до 58 /
~200
Рашпілі, зубила, ножі, ручний інструмент
Р6М5 Швидкорізальна інструментальна 63–66 / - Свердла, фрези, різці, мітчики
ВК8 Твердий сплав 72 /
89–92 HRA
Напайки фрез, токарні пластини, розточувальні
AISI 304 Нержавіюча
(аустенітна)
~10–15 /
140–200
Листи, труби, мийки, баки, огорожі

Що таке твердість металів та як її вимірюють

Твердість - це здатність матеріалу чинити опір вдавлюванню і локальній пластичній деформації. Твердість часто корелює зі стійкістю до зносу, але не є її прямим еквівалентом.
Вибір методу визначення твердості металу залежить від геометрії деталі, твердості поверхні та вимог до точності вимірювання.

Для масивних заготовок та низьковуглецевих сталей підходять методи Брінелля та Роквелла.
Для поверхонь з дифузійним зміцненням (цементація, азотування) перевагу має метод Віккерса.
Метод Шора застосовується для польових та орієнтовних вимірювань.

Розрахунок стійкості металорізального інструменту та режимів різання здійснюється з урахуванням табличних значень твердості - найчастіше в шкалах HRC або HV.
Саме висока твердість свердел твердосплавних по металу і фрез твердосплавних по металу забезпечує можливість обробки загартованих сталей та інших матеріалів, що важко обробляються.
  • HB - для м'яких та середньоміцних матеріалів у відпаленому стані: прокат, лиття, кування. Застосовується на заготівельному етапі та для чавунів.
  • HRC - для загартованих сталей та інструментів. Основна шкала в механічній обробці та термоконтролі.
  • HV – для покриттів, зміцнених поверхонь, тонких шарів (цементація, азотування). Використовується в лабораторіях та при контролі твердості на малих глибинах.

Шкала твердості за Брінеллем (HB)

Основний метод для перевірки м'якої сталі, лиття, кування, корпусних деталей

Вимірюється по діаметру відбитка від сталевої або твердосплавної кульки, що вдавлюється в матеріал під заданим навантаженням. Метод підходить для масивних та маловуглецевих заготовок.

Переваги: ​​простота, можливість вимірювання на великих деталях.

Недоліки: обмеження максимальної твердості (до ~450 HB), невисока точність, не підходить для тонких виробів через високе навантаження та великий діаметр відбитка.
 

Шкала твердості за Роквеллом (HRA, HRC)

Швидкий контроль твердості інструменту, загартування, прокатної сталі

Метод заснований на вдавлюванні алмазного конуса з кутом при вершині 120 ° або сталевої кульки з подальшим вимірюванням відносної глибини проникнення.
Застосовується для твердих матеріалів, включаючи сталі, тверді сплави та загартовані покриття.

шкала HRА - навантаження 60 кгс, для карбіду вольфраму (ВК), кераміки, азотованих покриттів
шкала HRC - навантаження 150 кгс, для загартованих сталей, твердих сплавів
Переваги: ​​простота, висока швидкість виміру.

Недоліки: чутливість до нерівностей поверхні, менша точність порівняно з методом Віккерса.

Шкала твердості за Віккерсом (HV)

Лабораторії, контроль покриттів, цементованих шарів, поверхонь після азотування

Метод заснований на вимірі площі відбитка від алмазної піраміди з кутом між гранями 136°, що вдавлюється в матеріал під заданим навантаженням.
Універсальний і дає точні результати навіть за малих глибин.

Переваги: ​​висока точність, можливість вимірювання поверхневої твердості (включаючи цементовані, азотовані шари та покриття).

Недоліки: чутливість до помилок, потребує точного оптичного вимірювання діагоналей відбитка.

Шкала твердості за Шором (HSD)

Для польових умов

Заснована на визначенні висоти відскоку металевої кульки, що падає із заданої висоти на випробуваний зразок (метод склероскопа).

Переваги: ​​простота, швидкий результат, придатний для великих деталей.

Недоліки: низька відтворюваність, обмежена точність, чутливість до маси деталі та умов установки.