Domů / Wiki / Referenční tabulky / Převod tvrdosti

Tabulka převodu tvrdosti oceli

Ekvivalentní hodnoty tvrdosti podle Brinella (HB), Vickerse (HV), Rockwella (HRC, HRB, HRA) a přibližná mez pevnosti v tahu pro uhlíkové a nízkoolegované oceli. Hodnoty jsou zkontrolovány podle ASTM E140-12, tabulka 1, a ISO 18265:2013, příloha A. Převody jsou přibližné — než číslo uvedete na výkrese, přečtěte si poznámky níže.

Rychlý přehled — kdy kterou stupnici

StupniceVnikací těleso / zatíženíPoužitelný rozsahTypické použití
HB (Brinell)kulička 10 mm, 3000 kgf~80–650 HBOdlitky, výkovky, velké průřezy, výchozí polotovary
HV (Vickers)diamantový jehlan, 1–50 kgf~5–3000 HVTenké díly, hloubka tvrzené vrstvy, povrchové úpravy, laboratorní práce
HRC (Rockwell C)diamantový kužel, 150 kgf20–70 HRCKalená ocel, nástrojová ocel, tepelně zpracované díly
HRB (Rockwell B)kulička 1/16″, 100 kgf0–100 HRBMěkká ocel, konstrukční ocel, žíhaná mosaz, hliník
HRA (Rockwell A)diamantový kužel, 60 kgf20–88 HRASlinutý karbid, tenké tvrzené vrstvy, velmi tvrdé materiály
HR15N / 30N / 45N (povrchové)diamantový kužel, 15/30/45 kgfRůznéTvrzené povrchy tenkých plechů, nitridované vrstvy, povlaky
Dolní mez HRC Podle ASTM E140 a ISO 18265 jsou převody HRC pod ~20 HRC nespolehlivé — diamantový kužel Rockwell C nerozliší měkké materiály dostatečně. Pod 20 HRC použijte HRB (nebo HB / HV).

Tabulka převodu — uhlíkové a nízkoolegované oceli

Přibližné ekvivalentní hodnoty tvrdosti pro uhlíkové a nízkoolegované oceli (ASTM E140-12, tabulka 1, a ISO 18265:2013, příloha A). Jak číst: vyberte řádek ve stupnici, kterou znáte; ostatní sloupce jsou přibližné ekvivalenty.

HV HB HRC HRA HRB Pevnost v tahu (MPa, přibl.)
940—68.085.6——
900—67.085.0——
86573965.084.1——
76665362.082.6——
69460060.081.2——
61353456.079.0——
54748252.076.7—1740
50546150.075.5—1620
44941546.073.3—1480
40637542.071.0—1350
35332738.068.5—1180
31629334.065.8—1065
28626930.062.8—970
25824125.059.8100870
24022722.057.3100815
22621720.055.297770
210200(17.5)52.094710
199192(15.5)50.092680
183179(11.0)46.589620
156156——83530
129131——74440
105107——62360
9095——52310

Hodnoty HRC v závorkách (např. (17.5), (15.5), (11.0)) leží mimo spolehlivý rozsah stupnice Rockwell C (podle ISO 18265 §5) a jsou uvedeny jen jako odhady — neuvádějte je na výkresech. Použijte místo nich HRB nebo HV.

Jak převádět — krok za krokem

  1. Znejte rodinu materiálu. Tabulka výše platí pro uhlíkové a nízkoolegované oceli. Pro austenitickou nerezovou ocel (304, 316), nástrojové oceli nebo slitiny neželezných kovů má ASTM E140 jiné dílčí tabulky — použití nesprávné vnáší chybu 5–15 %.
  2. Zvolte nejprůkaznější měřenou stupnici. HV (Vickers) je nejlineárnější a ISO 18265 ji doporučuje jako referenční. Máte-li jen HRC, nad 20 HRC to stačí; pod touto hodnotou přejděte na HRB / HB / HV.
  3. Použijte nejbližší řádek, nikoli interpolaci. Normy jsou diskrétní. Nepočítejte průměr dvou řádků — zaokrouhlete na nejbližší uvedenou hodnotu a uveďte stupnici, kterou jste skutečně měřili.
  4. Uvádějte na výkrese obě stupnice. Pokud specifikace říká “42–48 HRC”, dodavatel může měřit HV. Uveďte rozsah v obou soustavách (např. “42–48 HRC ≈ 419–490 HV”), abyste předešli vyřazení.

Mez pevnosti v tahu z tvrdosti — hrubý odhad

Pro uhlíkové a nízkoolegované oceli ve stavu po kalení a popouštění lze mez pevnosti v tahu (MPa) přiblížit z tvrdosti podle Brinella:

σUTS (MPa) ≈ 3.45 × HB
Empirický vztah (ISO 18265:2013, příloha A.2). Platí pro 150–450 HB. Mimo tento rozsah chyba roste; pro HB > 450 koeficient klesá k 3.0.
Jde o odhad, nikoli o měření. Mikrostruktura (martenzit vs bainit vs perlit), zpevnění za studena a obsah legujících prvků posouvají skutečnou hodnotu až o ±15 %. Cokoli, co jde do atestu nebo do PPAP, musí vzejít ze skutečné zkoušky tahem (ISO 6892-1 / ASTM E8).

Normy a zdroje

Základní normyASTM E140-12 Standard Hardness Conversion Tables for Metals. Tabulky 1–3 pokrývají postupně uhlíkové a nízkoolegované oceli, austenitickou nerezovou ocel a slitiny niklu.
ISO 18265:2013 Metallic materials — Conversion of hardness values. Přílohy A–G člení převody podle rodiny materiálů; výslovně uvádějí, že převody jsou přibližné a “nenahrazují přímé měření”.
Související normy zkušebních metodISO 6506-1 Brinell  ·  ISO 6507-1 Vickers  ·  ISO 6508-1 Rockwell  ·  ASTM E10 Brinell  ·  ASTM E92 Vickers  ·  ASTM E18 Rockwell

Časté chyby

#ChybaCo se pokazíOprava
1Uvádění HRC pod 20Pod 20 HRC diamantový kužel sotva pronikne; malé chyby odečtu znamenají obrovské výkyvy tvrdostiPod 20 HRC přejděte na HRB, HB nebo HV
2Použití tabulky pro uhlíkovou ocel na nerezAustenitická nerez (304, 316) se zpevňuje jinak; převody pro uhlíkovou ocel odečítají o 5–15 % méněPoužijte ASTM E140, tabulku 2 (austenitická), nebo měřte přímo
3Interpolace mezi řádkyTvrdost není mezi stupnicemi lineární; středy nezachovávají převodní vztahVyberte nejbližší řádek a uveďte jeho hodnotu
4Důvěra v převod z tvrdosti na pevnost při konstrukciPravidlo 3.45×HB má v praxi rozptyl ±15 % podle mikrostrukturyPoužívejte je jen pro odhad; pro hodnoty do atestu proveďte skutečnou zkoušku tahem
5Míchání HB (ocelová kulička) a HBW (kulička ze slinutého karbidu) nad 450 HBOcelové kuličky se nad ~450 HB deformují; ISO tam vyžaduje kuličku ze slinutého karbidu (HBW)Nad 450 HB používejte vždy HBW; HBW výslovně uvádějte
6Srovnávání HRC a HRA, jako by byly lineárně závisléHRC a HRA používají stejné vnikací těleso, ale jiné zatížení; převod je nelineárníPoužijte převodní tabulku; nikdy přímo nedělte ani nenásobte
Časté dotazy
Jakou nejnižší hodnotu HRC lze spolehlivě uvést?

Kolem 20 HRC. Pod ní diamantový kužel Rockwell C nepronikne dostatečně, aby dal stabilní odečet, a ASTM E140 / ISO 18265 uvádějí tyto hodnoty jen v závorkách jako odhady. Pro měkčí ocel (žíhanou, normalizačně žíhanou nebo nízkouhlíkovou) použijte HRB, HB nebo HV.

Lze převést HB na mez pevnosti v tahu u jakékoli oceli?

Jen jako hrubý odhad a jen pro uhlíkové a nízkoolegované oceli ve stavu po kalení a popouštění. Vztah σUTS (MPa) ≈ 3.45 × HB platí s přesností kolem ±15 % v rozsahu 150–450 HB. Pro austenitickou nerez, nástrojové oceli nebo litinu použijte jiný vztah — a pro jakoukoli hodnotu, která jde do certifikátu nebo PPAP, proveďte skutečnou zkoušku tahem podle ISO 6892-1 nebo ASTM E8.

Proč se HV a HB při vysoké tvrdosti přesně neshodují?

Ze dvou důvodů. Za prvé Brinell používá kulové vnikací těleso a Vickers jehlan — pole deformace je jiné, takže se převod odchyluje. Za druhé nad ~450 HB se tradiční ocelová kulička začíná deformovat, proto ISO vyžaduje kuličku ze slinutého karbidu (HBW). HV zůstává přesná do mnohem vyšších hodnot, a proto ji ISO 18265 používá jako referenční stupnici.

Jsou HRC a HRA zaměnitelné?

Ne. Používají stejné diamantové vnikací těleso, ale při jiném zatížení (150 kgf pro HRC vs 60 kgf pro HRA). Vztah je nelineární; musíte použít převodní tabulku. HRC je pro kalenou ocel v rozsahu 20–70; HRA se upřednostňuje u velmi tvrdých materiálů, jako je slinutý karbid a tenké tvrzené vrstvy.

Kterou stupnici tvrdosti uvést na výkrese?

Uveďte stupnici, kterou bude váš dodavatel tepelného zpracování skutečně měřit — obvykle HRC u kalených dílů (42–48 HRC je typické pro prokalenou ocel) nebo HB u žíhaných / normalizačně žíhaných dílů. Nejlepší praxe: uvést rozsah ve dvou stupnicích (např. “42–48 HRC ≈ 419–490 HV”), aby si dodavatel použijící kteroukoli metodu mohl sám ověřit.

Jak přesné jsou převody tvrdosti mezi stupnicemi?

ASTM i ISO upozorňují, že převody jsou přibližné. Nejistota není v normách tabelována, protože se liší podle materiálu, mikrostruktury a dvojice stupnic. U ocelí ve středním rozsahu (30–50 HRC) počítejte s rozptylem ±1–2 HRC, na krajích více. Kritické díly by měly být měřeny ve stupnici uvedené na výkrese.

Citované zdroje a normy
  1. ASTM E140-12: Standard Hardness Conversion Tables for Metals, tabulka 1 (uhlíkové a nízkoolegované oceli)
  2. ISO 18265:2013: Metallic materials — Conversion of hardness values, příloha A
  3. ISO 6506-1: Metallic materials — Brinell hardness test — Part 1: Test method
  4. ISO 6507-1: Metallic materials — Vickers hardness test — Part 1: Test method
  5. ISO 6508-1: Metallic materials — Rockwell hardness test — Part 1: Test method
  6. ASTM E18-20: Standard Test Methods for Rockwell Hardness of Metallic Materials
  7. ISO 6892-1:2019: Metallic materials — Tensile testing — Part 1: Method of test at room temperature

Potřebujete ověřit tvrdost na svých dílech?

Každou tepelně zpracovanou dávku zkoušíme ve vlastním provozu (Rockwell, Brinell, Vickers) a do materiálového atestu uvádíme skutečně naměřenou hodnotu — nikoli převod.

Poptat cenovou nabídku