HRC vs. HB-Härte: Unterschiede und Umrechnung

Haben Sie sich jemals gefragt, wie Ingenieure die Härte von Materialien bestimmen? Dieser Artikel taucht in die faszinierende Welt der Rockwell- und Brinell-Härteprüfungen ein und erläutert ihre Unterschiede und Anwendungen. Anhand von Erkenntnissen erfahrener Experten entdecken Sie die Wissenschaft hinter diesen wichtigen Messungen und lernen, wie sie sich auf die Materialauswahl und das technische Design auswirken.

Inhaltsverzeichnis

Was ist Härte?

Die Härte ist ein Leistungsindex, mit dem die Widerstandsfähigkeit von Materialien gegenüber Eindrücken oder Verformungen durch harte Gegenstände gemessen wird.

Es gibt verschiedene Methoden der Härteprüfung, jede mit ihren eigenen Prinzipien und der Bedeutung der gemessenen Härtewerte.

Die am häufigsten angewandte Methode ist die statische Eindruckhärteprüfung, zu der Brinell-Härte (HB), Rockwell-Härte (HRA, HRB, HRC), Vickers-Härte (HV) und Shore-Härte (HA, HD) für Gummi und Kunststoffe gehören.

Diese Werte geben die Fähigkeit des Materials an, Eindrücken durch harte Gegenstände zu widerstehen.

Andererseits umfasst die Rückprallhärteprüfung gängige Verfahren wie die Leeb-Härte (HL) und die Shore-Härte (HS), die die elastische Verformungsarbeit von Metallen messen.

Daher ist die Härte nicht einfach eine physikalische Größe, sondern ein umfassender Leistungsindex, der die Elastizität, Plastizität, Festigkeit und Zähigkeit von Materialien widerspiegelt.

Härte des Stahls

Die Härte der Metalle wird mit dem Code H bezeichnet. Auf der Grundlage verschiedener Härteprüfverfahren können die folgenden Klassifizierungen vorgenommen werden:

Zu den herkömmlichen Verfahren gehören die Härteprüfungen nach Brinell (HB), Rockwell (HRC), Vickers (HV) und Leeb (HL). Von diesen werden HB und HRC am häufigsten verwendet.

HB hat einen breiten Anwendungsbereich, während HRC für Werkstoffe mit hoher Oberflächenhärte geeignet ist, wie sie beispielsweise durch Wärmebehandlung erreicht wird.

Der Hauptunterschied zwischen diesen beiden Prüfungen besteht in der Art der im Härteprüfgerät verwendeten Sonde. Das Brinell-Härteprüfgerät verwendet eine Stahlkugel als Sonde, während das Rockwell-Härteprüfgerät eine Diamantsonde verwendet.

● HV - geeignet für die mikroskopische Analyse. Die Vickershärte (HV) wird gemessen, indem ein quadratischer Diamant-Kegeleindringkörper mit einem Spitzenwinkel von 136° mit einer Last von weniger als 120 kg in die Materialoberfläche gedrückt wird. Der Vickers-Härtewert (HV) ergibt sich aus dem Quotienten aus der Oberfläche des Materialeindrucks und dem Belastungswert.

Das tragbare Härteprüfgerät HL ist bequem für Messungen. Es funktioniert durch Abprallen nach dem Aufprall Kugelkopf trifft die Härte Oberfläche. Die Härte wird anhand des Verhältnisses zwischen der Rückprallgeschwindigkeit und der Aufprallgeschwindigkeit des Stempels in einem Abstand von 1 mm von der Probenoberfläche und der folgenden Formel berechnet: Leeb-Härte HL = 1000 × VB (Rückprallgeschwindigkeit) / VA (Aufprallgeschwindigkeit).

Das am häufigsten verwendete tragbare Leeb-Härteprüfgerät kann nach der Messung mit Leeb (HL) in Brinell- (HB), Rockwell- (HRC), Vickers- (HV) und Shore-Härte (HS) umgerechnet werden. Alternativ können Sie den Härtewert auch direkt mit Brinell (HB), Rockwell (HRC), Vickers (HV), Leeb (HL) und Shore (HS) nach dem Leeb-Prinzip messen.

Das Leeb-Härteprüfgerät der TH-Serie, das von der Firma Time hergestellt wird, verfügt über diese Funktion, die eine nützliche Ergänzung zur traditionellen Tischhärtemaschine darstellt! (Für Details, klicken Sie bitte auf Leeb Härteprüfgerät TH140/TH160/HLN-11A/HS141 Portable Series).

1. HB - Brinell-Härte:

Die Brinell-Härte (HB) wird in der Regel für weiche Werkstoffe wie Nichteisenmetalle, Stahl vor oder nach einer Wärmebehandlung verwendet. Glühen.

Die Rockwell-Härte (HRC) hingegen wird im Allgemeinen für Werkstoffe mit höherer Härte verwendet, z. B. für Werkstoffe, die einer Wärmebehandlung unterzogen wurden.

Zur Messung der Brinell-Härte wird eine gehärtete Stahlkugel oder Sinterkarbid Eine Kugel mit einem bestimmten Durchmesser wird unter einer bestimmten Prüfkraft in die Oberfläche des zu prüfenden Materials gedrückt, für eine bestimmte Zeit gehalten und dann entlastet, um den Eindrucksdurchmesser der zu prüfenden Oberfläche zu messen.

Der Brinell-Härtewert wird berechnet, indem die Last durch die Kugeloberfläche des Eindrucks geteilt wird.

In der Regel wird eine gehärtete Stahlkugel mit einem Durchmesser von 10 mm für eine bestimmte Dauer mit einer Last von 3000 kg in die Materialoberfläche gedrückt. Nach der Entlastung ergibt das Verhältnis zwischen der Last und der Eindrucksfläche den Brinell-Härtewert (HB), der in Kilogramm Kraft pro Quadratmillimeter (kgf/mm2 oder N/mm2) gemessen wird.

2. HR Rockwell-Härte

Die Rockwell-Härte (HR) ist ein Verfahren zur Bestimmung des Härtegrads eines Werkstoffs auf der Grundlage der plastischen Verformungstiefe des Eindrucks. Die Härte wird in Einheiten von 0,002 mm gemessen.

Wenn die Brinell-Härteprüfung nicht verwendet werden kann, z. B. wenn der HB-Wert des Materials größer als 450 ist oder die Probengröße zu klein ist, wird stattdessen die Rockwell-Härteprüfung verwendet.

Bei dieser Prüfung wird entweder ein Diamantkegel mit einem Spitzenwinkel von 120° oder eine Stahlkugel mit einem Durchmesser von 1,59 mm oder 3,18 mm unter einer bestimmten Last in die Oberfläche des geprüften Materials gedrückt. Die Härte des Materials wird dann anhand der Tiefe des Eindrucks berechnet.

Für die Messung der Rockwell-Härte gibt es drei verschiedene Skalen, die sich nach der Härte des Prüfmaterials richten:

HRA: Es handelt sich um ein Härtemaß, das mit einem Diamantkegel-Eindringkörper und einer Last von 60 kg bestimmt wird. Diese Skala wird für Materialien verwendet, die eine extrem hohe Härte aufweisen, wie z. B. Sinterkarbid.

HRB: Ein Maß für die Härte, das mit einer gehärteten Stahlkugel mit einem Durchmesser von 1,59 mm und einer Last von 100 kg bestimmt wird. Diese Skala wird für Materialien mit geringer Härte verwendet, wie z. B. geglühter Stahl, Gusseisen usw.

HRC: Ein Maß für die Härte, das mit Hilfe einer Diamant-Kegelpresse und einer Belastung von 150 kg ermittelt wird. Diese Skala wird für Materialien verwendet, die eine hohe Härte aufweisen, wie z. B. abgeschreckter Stahl usw.

Darüber hinaus:

(1) HRC steht für die Rockwell-Härteskala C.

(2) HRC und HB sind in der Produktion weit verbreitet.

(3) Der HRC-Anwendungsbereich reicht von HRC 20 bis 67, was HB225 bis 650 entspricht. Liegt die Härte über diesem Bereich, sollte die Rockwell-Härteskala A (HRA) verwendet werden. Liegt die Härte unter diesem Bereich, ist die Rockwell-Härte B Skala (HRB) verwendet werden. Die Obergrenze der Brinell-Härte (HB650) darf nicht überschritten werden.

(4) Der Eindringkörper auf der C-Skala des Rockwell-Härteprüfers ist ein Diamantkegel mit einem Spitzenwinkel von 120 Grad. Die Prüfkraft ist ein spezifischer Wert mit einer chinesischen Norm von 150 kg Kraft.

Das Brinell-Härteprüfgerät verwendet eine gehärtete Stahlkugel (HBS) oder eine Hartmetallkugel (HBW) als Eindringkörper, und die Prüfkraft variiert mit dem Kugeldurchmesser und reicht von 3000 bis 31,25 kgf.

(5) Der Rockwell-Härteeindruck ist sehr klein, und der gemessene Wert ist lokal begrenzt, so dass es notwendig ist, den Durchschnittswert an mehreren Punkten zu messen. Sie eignet sich für Fertigprodukte und dünne Folien und wird klassifiziert als zerstörungsfreie Prüfung.

Der Härteeindruck nach Brinell ist groß, und der Messwert ist genau. Sie eignet sich nicht für Fertigerzeugnisse und dünne Schichten und wird im Allgemeinen nicht als zerstörungsfreie Prüfung angesehen.

(6) Der Härtewert der Rockwell-Härte ist eine dimensionslose Zahl und hat keine Einheit. Daher ist es falsch, die Rockwell-Härte in Grad anzugeben. Der Härtewert der Brinellhärte hat Einheiten und steht in einem ungefähren Verhältnis zur Zugfestigkeit.

(7) Die Rockwell-Härte kann direkt auf dem Zifferblatt oder digital angezeigt werden. Sie ist einfach, schnell und intuitiv zu bedienen und daher für die Massenproduktion geeignet. Die Brinell-Härte erfordert ein Mikroskop, um den Eindrucksdurchmesser zu messen und dann die Tabelle zu überprüfen oder Berechnungen durchzuführen, was kompliziert sein kann.

(8) Unter bestimmten Bedingungen können HB und HRC überprüft und ausgetauscht werden. Die gedankliche Berechnungsformel lautet ungefähr 1HRC ≈ 1/10HB.

Im Folgenden finden Sie einige gängige Vergleichstabellen:

1. Umrechnungstabelle der nationalen Standardhärte HLD/HRC/HRB/HV/HB/HSD

2. Nach der deutschen Norm DIN50150 folgt eine Vergleichstabelle zwischen der Zugfestigkeit von Stählen im üblichen Bereich und der Vickershärte, Brinellhärte und Rockwellhärte:


Zugfestigkeit
Rm N/mm2
HVHBHRC
2508076.0
2708580.7
2859085.2
3059590.2
32010095.0
33510599.8
350110105
370115109
380120114
400125119
415130124
430135128
450140133
465145138
480150143
490155147
510160152
530165156
545170162
560175166
575180171
595185176
610190181
625195185
640200190
660205195
675210199
690215204
705220209
720225214
740230219
755235223
77024022820.3
78524523321.3
80025023822.2
82025524223.1
83526024724.0
85026525224.8
86527025725.6
88027526126.4
90028026627.1
91528527127.8
93029027628.5
95029528029.2
96530028529.8
99531029531.0
103032030432.2
106033031433.3
109534032334.4
112535033335.5
111536034236.6
119037035237.7
122038036138.8
125539037139.8
129040038040.8
132041039041.8
135042039942.7
138543040943.6
142044041844.5
145545042845.3
148546043746.1
152047044746.9
1555480(456)47.7
1595490(466)48.4
1630500(475)49.1
1665510(485)49.8
1700520(494)50.5
1740530(504)51.1
1775540(513)51.7
1810550(523)52.3
1845560(532)53.0
1880570(542)53.6
1920580(551)54.1
1955590(561)54.7
1995600(570)55.2
2030610(580)55.7
2070620(589)56.3
2105630(599)56.8
2145640(608)57.3
2180650(618)57.8
 660 58.3
 670 58.8
 680 59.2
 690 59.7
 700 60.1
 720 61.0
 740 61.8
 760 62.5
 780 63.3
 800 64.0
 820 64.7
 840 65.3
 860 65.9
 880 66.4
 900 67.0
 920 67.5
 940 68.0

Grobe Beziehungstabelle für verschiedene Härten

HBAHBHVHWBHRC
GYZJ
934-1
10mm
500kg
5kgBEFH
35 21    32
36 22    35
37 23    37
38 24    40
39 25    42
402526    45
412527    47
422628    49
432729    51
442730    54
452830    56
462931    58
473032  23 60
4830330.7 26 62
4931341.3 28 64
5032351.9 31 66
5133362.5 34 68
5234383.1 36 70
5335393.6 393072
5437404.2 413473
5538414.7 443775
5639435.3 464077
5740445.8 484378
5842456.3 504680
5943476.8 534882
6045497.3 555183
6146507.8 575485
6248528.3 595686
6350548.8 615988
6451569.2 636189
6553589.7 656390
66556010.1 676692
67576210.6 696893
68606511 717094
69626711.4 737295
70647011.817757497
71677212.223767598
72697512.628787799
73727812.9338079100
74758113.3388180101
75788513.7428382102
76808814478483103
77849214.3518685104
78879514.7558786105
79909915598988106
809410315.3639089106
819710815.6669190107
8210111215.9709291108
8310511716.2739492109
8410912116.4769593109
8511312616.7799694110
8611713116.9819795111
8712113717.2849896111
8812614217.4869997112
89130 17.68810098112
90135 17.89010198113
91140 18 10299114
92145 18.2 103100 
93  18.4 103100 
94  18.6 104101 
95  18.7 105102 
96  18.9 106102 
97  19 106103 
98  19.2 107  
98  19.3 107  
100  19.4 108  

Anmerkung: Tabelle 3 Quelle: Baber Colman

Ungefährer Umrechnungswert von Brinell Härte des Stahls

Brinell-Härte (HB)
10mm
3000kgf
Vickers-Härte
(HV)
Rockwell-HärteShore-Härte
(HS)
Zugfestigkeit
(ca.) MPa
Standard-KugelWolframkarbidkugelLaden Sie
60kgf
(HRA)
Laden Sie
100kgf
(HRB)
Laden Sie
100kgf
(HRC)
Laden Sie
150kgf
(HRD)
94085.66876.997
92085.367.576.596
900856776.195
-76788084.766.475.793
-75786084.465.975.392
         
-74584084.165.374.891
-73382083.864.774.390
-72280083.46473.888
-712
-7107808363.373.387
-69876082.662.572.686
         
-68474082.261.872.1
-68273782.261.77284
-67072081.86171.583
-65670081.360.170.8
-65369781.26070.781
         
-64769081.159.770.5
-63868080.859.270.180
63067080.658.869.8
62766780.558.769.779
         
67780.759.170
60164079.857.368.777
         
64079.857.368.7
57861579.15667.775
         
60778.855.667.4
55559178.454.766.7732055
         
579785466.12015
53456977.853.565.8711985
         
53377.152.5651915
51454776.952.164.7701890
         
-49553976.751.664.31855
53076.451.163.91825
49552876.35163.8681820
         
-47751675.950.363.21780
50875.649.662.71740
47750875.649.662.7661740
         
-46149575.148.861.91680
49174.948.561.71670
46149174.948.561.7651670
         
44447474.347.2611595
47274.247.160.81585
44447274.247.160.8631585
         
42942945573.445.759.7611510
41541544072.844.558.8591460
4014014257243.157.8581390
38838841071.441.856.8561330
37537539670.640.455.7541270
         
3633633837039.154.6521220
35235237269.3-11037.953.8511180
34134136068.7-10936.652.8501130
33133135068.1-108.535.551.9481095
32132133967.5-10834.351471060
         
31131132866.9-107.533.150461025
30230231966.3-10732.149.3451005
29329330965.7-10630.948.343970
28528530165.3-105.529.947.6950
27727729264.6-104.528.846.741925
         
26926928464.1-10427.645.940895
26226227663.6-10326.64539875
25525526963-10225.444.238850
24824826162.5-10124.243.237825
24124125361.810022.84236800
          
23523524761.49921.741.435785
22922924160.898.220.540.534765
22322323497.3-18.8 
21721722896.4-17.533725
21221222295.5-16705
         
20720721894.6-15.232690
20120121293.8-13.831675
19719720792.8-12.730655
19219220291.9-11.529640
18718719690.7-10620
         
18318319290-928615
17917918889-827600
17417418287.8-6.4585
17017017886.8-5.426570
16716717586-4.4560
         
16316317185-3.325545
15615616382.9-0.9525
14914915680.823505
14314315078.722490
13713714376.421460
         
13113113774450
1261261327220435
12112112769.819415
11611612267.618400
11111111765.715385

Der Härtetest ist ein einfaches und leichtes Verfahren zur Prüfung der mechanischen Eigenschaften.

Um einige Prüfungen der mechanischen Eigenschaften durch Härteprüfungen zu ersetzen, ist in der Produktion eine genauere Umrechnungsbeziehung zwischen Härte und Festigkeit erforderlich.

Empirische Untersuchungen haben gezeigt, dass es eine ungefähre Korrelation zwischen den verschiedenen Härtewerten von metallische Werkstoffesowie zwischen Härte- und Festigkeitswerten.

Da der Härtewert sowohl durch die anfängliche als auch durch die andauernde plastische Verformungsbeständigkeit bestimmt wird, weist ein Material mit höherer Festigkeit eine höhere plastische Verformungsbeständigkeit und damit höhere Härtewerte auf.

Nationale Standardhärte HLD/HRC/HRB/HV/HB/HSD Umrechnungstabelle

HLDHRCHRBHVHB[1]HB[2]HSDHLDHRCHRBHVHB[1]HB[2]HSD
300  83   59633.9 32231431546.3
302  84   59834.2 32531631846.6
304  85   60034.5 32831932046.9
306  85   60234.8 33032232347.2
308  86   60435.1 33332432547.5
310  87   60635.4 33632732847.8
312  87   60835.7 33833033148.2
314  88   61035.9 34133233348.5
316  89   61236.2 34433533648.8
318  90   61436.5 34633833949.1
320  90   61636.8 34934034149.4
322  91   61837.1 35234334449.7
324  92   62037.4 35534634650.1
326  93   62237.6 35734934950.4
328  94   62437.9 36035135250.7
330  94   62638.2 36335435551
332  95   62838.5 36635735751.3
334  96   63038.7 36936036051.7
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54826.5 2642552593984464.7 816  90.8
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55227.1 26826226339.684865.1 828  91.7
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Shane
Autor

Shane

Gründerin von MachineMFG

Als Gründer von MachineMFG habe ich mehr als ein Jahrzehnt meiner Karriere der metallverarbeitenden Industrie gewidmet. Meine umfangreiche Erfahrung hat es mir ermöglicht, ein Experte auf den Gebieten der Blechverarbeitung, der maschinellen Bearbeitung, des Maschinenbaus und der Werkzeugmaschinen für Metalle zu werden. Ich denke, lese und schreibe ständig über diese Themen und bin stets bestrebt, in meinem Bereich an vorderster Front zu bleiben. Lassen Sie mein Wissen und meine Erfahrung zu einem Gewinn für Ihr Unternehmen werden.

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