Эквивалентные значения твёрдости по Бринеллю (HB), Виккерсу (HV), Роквеллу (HRC, HRB, HRA) и приблизительный предел прочности на разрыв для углеродистых и низколегированных сталей. Значения сверены по ASTM E140-12 Таблица 1 и ISO 18265:2013 Приложение A. Переводы приблизительны — см. примечания ниже, прежде чем указывать число на чертеже.
| Шкала | Индентор / нагрузка | Полезный диапазон | Типичное применение |
|---|---|---|---|
| HB (Бринелль) | Шарик 10 mm, 3000 kgf | ~80–650 HB | Отливки, поковки, крупные сечения, заготовка |
| HV (Виккерс) | Алмазная пирамида, 1–50 kgf | ~5–3000 HV | Тонкие детали, глубина упрочнённого слоя, поверхностная обработка, лабораторные работы |
| HRC (Роквелл C) | Алмазный конус, 150 kgf | 20–70 HRC | Закалённая сталь, инструментальная сталь, термообработанные детали |
| HRB (Роквелл B) | Шарик 1/16″, 100 kgf | 0–100 HRB | Мягкая сталь, низкоуглеродистая сталь, отожжённая латунь, алюминий |
| HRA (Роквелл A) | Алмазный конус, 60 kgf | 20–88 HRA | Твёрдые сплавы, тонкие закалённые слои, очень твёрдые материалы |
| HR15N / 30N / 45N (Поверхностная) | Алмазный конус, 15/30/45 kgf | Различный | Тонколистовые закалённые поверхности, азотированные слои, покрытия |
Приблизительные эквивалентные значения твёрдости для углеродистых и низколегированных сталей (ASTM E140-12 Таблица 1 & ISO 18265:2013 Приложение A). Как читать: выберите строку в вашей известной шкале, остальные столбцы — приблизительные эквиваленты.
| HV | HB | HRC | HRA | HRB | Предел прочности (MPa, прибл.) |
|---|---|---|---|---|---|
| 940 | — | 68.0 | 85.6 | — | — |
| 900 | — | 67.0 | 85.0 | — | — |
| 865 | 739 | 65.0 | 84.1 | — | — |
| 766 | 653 | 62.0 | 82.6 | — | — |
| 694 | 600 | 60.0 | 81.2 | — | — |
| 613 | 534 | 56.0 | 79.0 | — | — |
| 547 | 482 | 52.0 | 76.7 | — | 1740 |
| 505 | 461 | 50.0 | 75.5 | — | 1620 |
| 449 | 415 | 46.0 | 73.3 | — | 1480 |
| 406 | 375 | 42.0 | 71.0 | — | 1350 |
| 353 | 327 | 38.0 | 68.5 | — | 1180 |
| 316 | 293 | 34.0 | 65.8 | — | 1065 |
| 286 | 269 | 30.0 | 62.8 | — | 970 |
| 258 | 241 | 25.0 | 59.8 | 100 | 870 |
| 240 | 227 | 22.0 | 57.3 | 100 | 815 |
| 226 | 217 | 20.0 | 55.2 | 97 | 770 |
| 210 | 200 | (17.5) | 52.0 | 94 | 710 |
| 199 | 192 | (15.5) | 50.0 | 92 | 680 |
| 183 | 179 | (11.0) | 46.5 | 89 | 620 |
| 156 | 156 | — | — | 83 | 530 |
| 129 | 131 | — | — | 74 | 440 |
| 105 | 107 | — | — | 62 | 360 |
| 90 | 95 | — | — | 52 | 310 |
Значения HRC в скобках (например, (17.5), (15.5), (11.0)) лежат за пределами надёжного диапазона шкалы Роквелла C (согласно ISO 18265 §5) и приведены только как оценки — не указывайте их на чертежах. Вместо этого используйте HRB или HV.
Для углеродистых и низколегированных сталей в состоянии после закалки и отпуска предел прочности на разрыв (MPa) можно приблизительно оценить по твёрдости по Бринеллю:
| № | Ошибка | Что идёт не так | Исправление |
|---|---|---|---|
| 1 | Указание HRC ниже 20 | Ниже 20 HRC алмазный конус почти не проникает; малые ошибки показаний означают огромные разбросы твёрдости | Ниже 20 HRC переходите на HRB, HB или HV |
| 2 | Использование таблицы для углеродистой стали для нержавеющей | Аустенитная нержавеющая сталь (304, 316) упрочняется иначе; переводы по углеродистой стали занижают на 5–15% | Используйте ASTM E140 Таблицу 2 (аустенитная) или измеряйте напрямую |
| 3 | Интерполяция между строками | Твёрдость не линейна между шкалами; промежуточные точки не сохраняют соотношение перевода | Выберите ближайшую строку и укажите это значение |
| 4 | Доверие к «предел прочности по твёрдости» для проектирования | Правило 3.45×HB имеет ±15% реального разброса в зависимости от микроструктуры | Используйте только как оценку; для сертификатных значений выполняйте реальное испытание на растяжение |
| 5 | Смешение HB (стальной шарик) и HBW (шарик из карбида вольфрама) выше 450 HB | Стальные шарики деформируются выше ~450 HB; ISO требует карбид вольфрама (HBW) в этом диапазоне | Всегда используйте HBW выше 450 HB; явно указывайте HBW |
| 6 | Сравнение HRC и HRA как линейно связанных | HRC и HRA используют один индентор, но разные нагрузки; перевод нелинеен | Используйте таблицу перевода; никогда не делите и не умножайте напрямую |
Около 20 HRC. Ниже этого значения алмазный конус Роквелла C недостаточно проникает, чтобы дать стабильное показание, и ASTM E140 / ISO 18265 приводят эти значения только в скобках как оценки. Для более мягкой стали (отожжённой, нормализованной или низкоуглеродистой) используйте HRB, HB или HV.
Только как грубую оценку и только для углеродистых и низколегированных сталей в состоянии после закалки и отпуска. Правило σUTS (MPa) ≈ 3.45 × HB выполняется с точностью около ±15% в диапазоне 150–450 HB. Для аустенитной нержавеющей, инструментальных сталей или чугуна используйте другое соотношение — а для любого значения, идущего в сертификат или PPAP, выполняйте фактическое испытание на растяжение по ISO 6892-1 или ASTM E8.
По двум причинам. Во-первых, Бринелль использует сферический индентор, а Виккерс — пирамидальный; поле деформации различается, поэтому перевод «плывёт». Во-вторых, выше ~450 HB традиционный стальной шарик начинает деформироваться, поэтому ISO требует шарик из карбида вольфрама (HBW). HV остаётся точным до значительно более высоких значений, поэтому ISO 18265 использует его как опорную шкалу.
Нет. Они используют один и тот же индентор — алмазный конус, — но при разных нагрузках (150 kgf для HRC против 60 kgf для HRA). Связь нелинейна; необходимо использовать таблицу перевода. HRC применяется для закалённой стали в диапазоне 20–70; HRA предпочтительна для очень твёрдых материалов, таких как твёрдые сплавы и тонкие закалённые слои.
Указывайте шкалу, в которой ваш поставщик термообработки фактически будет измерять — обычно HRC для закалённых деталей (42–48 HRC — типично для сквозной закалки стали) или HB для отожжённых / нормализованных деталей. Лучшая практика: указывайте диапазон в двух шкалах (например, «42–48 HRC ≈ 419–490 HV»), чтобы поставщик, использующий любой метод, мог сам проверить.
ASTM и ISO предупреждают, что переводы приблизительны. Неопределённость не приведена в таблицах стандартов, потому что она варьируется в зависимости от материала, микроструктуры и пары шкал. Ожидайте ±1–2 HRC разброса для сталей в среднем диапазоне (30–50 HRC), больше — на краях. Для ответственных деталей следует измерять в шкале, указанной на чертеже.
Мы испытываем каждую термообработанную партию внутри компании (Роквелл, Бринелль, Виккерс) и указываем фактически измеренное значение — а не пересчитанное — в вашем сертификате на материал.
Запросить предложение