Твердость HRC против твердости HB: Различия и преобразование | MachineMFG

Твердость HRC против твердости HB: Различия и преобразования

1
(1)

Что такое Твердость?

Твердость - это показатель, используемый для измерения сопротивления материалов вдавливанию или деформации под воздействием твердых предметов.

Существуют различные методы определения твердости, каждый из которых имеет свои принципы и смысл, лежащий в основе измеренных значений твердости.

Наиболее часто используемым методом является испытание твердости вдавливанием при статической нагрузке, которое включает в себя определение твердости по Бринеллю (HB), твердости по Роквеллу (HRA, HRB, HRC), твердости по Виккерсу (HV) и твердости по Шору (HA, HD) для резины и пластмасс.

Эти значения указывают на способность материала противостоять вдавливанию твердых предметов.

С другой стороны, тест на твердость при отскоке включает такие популярные методы, как твердость по Леебу (HL) и твердость по Шору (HS), которые измеряют работу металлов по упругой деформации.

Таким образом, твердость - это не просто физическая величина, а комплексный показатель, отражающий упругость, пластичность, прочность и вязкость материалов.

Твердость стали

Сайт твердость металлов обозначается кодом H. На основе различных методов определения твердости можно сделать следующую классификацию:

Традиционные методы включают испытания на твердость по Бринеллю (HB), Роквеллу (HRC), Виккерсу (HV) и Либу (HL). Среди них чаще всего используются HB и HRC.

● HB имеет широкий спектр применения, в то время как HRC подходит для материалов с высокой поверхностной твердостью, например, достигаемой в результате термообработки.

Основное различие между этими двумя тестами заключается в типе зонда, используемого в твердомере. В твердомере Бринелля в качестве зонда используется стальной шарик, в то время как в твердомере Роквелла - алмазный зонд.

● HV - подходит для микроскопического анализа. Твердость по Виккерсу (HV) измеряется путем вдавливания алмазного квадратного конического индентора с углом при вершине 136° в поверхность материала с нагрузкой менее 120 кг. Значение твердости по Виккерсу (HV) получается путем деления площади поверхности углубления в материале на величину нагрузки.

Портативный твердомер HL удобен для измерений. Он работает за счет отскока после удара ударной шаровой головкой по поверхности твердости. Твердость рассчитывается по соотношению скорости отскока и скорости удара пуансона на расстоянии 1 мм от поверхности образца и по формуле: Твердость по Либу HL = 1000 × VB (скорость отскока) / VA (скорость удара).

● Наиболее часто используемый портативный твердомер Leeb может быть преобразован в твердость по Бринеллю (HB), Роквеллу (HRC), Виккерсу (HV) и Шору (HS) после измерения с помощью Leeb (HL). Кроме того, вы можете напрямую измерить значение твердости по Бринеллю (HB), Роквеллу (HRC), Виккерсу (HV), Леебу (HL) и Шору (HS), используя принцип Лееба.

Твердомер Лееба серии TH, выпускаемый компанией Time, обладает этой функцией, что является полезным дополнением к традиционной настольной твердомерной машине! (Для получения более подробной информации, пожалуйста, нажмите Портативный твердомер Лееба серии TH140/TH160/HLN-11A/HS141).

1. HB - твердость по Бринеллю:

Твердость по Бринеллю (HB) обычно используется для мягких материалов, таких как цветные металлы, сталь перед термообработкой или после нее. отжиг.

С другой стороны, твердость по Роквеллу (HRC) обычно используется для материалов с более высокой твердостью, например, подвергшихся термической обработке.

Для измерения твердости по Бринеллю используется шарик из закаленной стали или цементированный карбид Шарик определенного диаметра вдавливается в поверхность исследуемого материала под заданной испытательной нагрузкой, выдерживается в течение заданного времени, а затем разгружается для измерения диаметра вмятины на исследуемой поверхности.

Значение твердости по Бринеллю рассчитывается путем деления нагрузки на площадь сферической поверхности вмятины.

Обычно закаленный стальной шарик диаметром 10 мм вдавливается в поверхность материала с нагрузкой 3000 кг в течение определенного времени. После разгрузки отношение нагрузки к площади вмятины дает значение твердости по Бринеллю (HB), измеряемое в килограммах силы на квадратный миллиметр (кгс/мм2 или Н/мм2).

2. Твердость по Роквеллу HR

Твердость по Роквеллу (HR) - это метод определения показателя твердости материала, основанный на глубине вдавливания при пластической деформации. Твердость измеряется в единицах 0,002 мм.

Если испытание на твердость по Бринеллю невозможно использовать, например, когда значение HB материала превышает 450 или размер образца слишком мал, вместо него применяется испытание на твердость по Роквеллу.

Это испытание заключается во вдавливании алмазного конуса с углом наклона 120° или стального шарика диаметром 1,59 мм или 3,18 мм в поверхность исследуемого материала под определенной нагрузкой. Затем по глубине вдавливания рассчитывается твердость материала.

Существует три различных шкалы для измерения твердости по Роквеллу в зависимости от твердости испытуемого материала:

HRA: Это мера твердости, определяемая с помощью алмазного конусного индентора и нагрузки в 60 кг. Эта шкала используется для материалов, обладающих чрезвычайно высокой твердостью, таких как цементированный карбид.

HRB: Это мера твердости, определяемая с помощью шарика из закаленной стали диаметром 1,59 мм и нагрузки в 100 кг. Эта шкала используется для материалов с низкой твердостью, таких как отожженная сталь, чугун и т. д.

HRC: это показатель твердости, определяемый с помощью алмазного конусного пресса и нагрузки в 150 кг. Эта шкала используется для материалов с высокой твердостью, таких как закаленная сталь и т. д.

Кроме того:

(1) HRC означает шкалу твердости C по Роквеллу.

(2) HRC и HB широко используются в производстве.

(3) Диапазон применения HRC составляет от HRC 20 до 67, что эквивалентно HB225-650. Если твердость превышает этот диапазон, следует использовать шкалу твердости Роквелла A (HRA). Если твердость ниже этого диапазона, следует использовать Твердость по Роквеллу B следует использовать шкалу (HRB). Верхний предел твердости по Бринеллю (HB650) не должен быть превышен.

(4) Индентор шкалы C твердомера Роквелла представляет собой алмазный конус с углом наклона 120 градусов. Испытательная нагрузка имеет конкретное значение, по китайскому стандарту она составляет 150 кг.

В качестве индентора в твердомере Бринелля используется шарик из закаленной стали (HBS) или шарик из цементированного карбида (HBW), а испытательная нагрузка зависит от диаметра шарика и составляет от 3000 до 31,25 кгс.

(5) Вмятина твердости по Роквеллу очень мала, и измеренное значение локализовано, поэтому необходимо измерять среднее значение в нескольких точках. Он подходит для готовых изделий и тонких пленок и классифицируется как неразрушающий контроль.

Индентирование твердости по Бринеллю большое, а измеренное значение точное. Он не подходит для готовых изделий и тонких пленок и, как правило, не считается неразрушающим контролем.

(6) Значение твердости по Роквеллу является безразмерным числом и не имеет единицы измерения. Поэтому неправильно обозначать твердость по Роквеллу в градусах. Значение твердости по Бринеллю имеет единицы измерения и имеет приблизительную связь с прочностью на разрыв.

(7) Твердость по Роквеллу может отображаться непосредственно на циферблате или в цифровом виде. Он прост в эксплуатации, быстр и интуитивно понятен, что делает его пригодным для массового производства. Твердость по Бринеллю требует использования микроскопа для измерения диаметра вдавливания, а затем сверки с таблицей или проведения расчетов, что может быть сложным.

(8) При определенных условиях HB и HRC можно проверить и поменять местами. Формула мысленного расчета примерно равна 1HRC ≈ 1/10HB.

Ниже приведены несколько распространенных сравнительных таблиц:

1. Таблица пересчета твердости HLD/HRC/HRB/HV/HB/HSD по национальному стандарту

2. Согласно немецкому стандарту DIN50150, ниже приведена сравнительная таблица между пределом прочности на растяжение сталей в общем диапазоне и твердостью по Виккерсу, Бринеллю и Роквеллу:


Прочность на разрыв
Rm Н/мм2
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

Таблица грубых отношений различной твердости

HBAHBHVHWBHRC
GYZJ
934-1
10 мм
500 кг
5 кгBEFH
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  

Примечание: Таблица 3 источник: Бейбер Колман

Приблизительное значение пересчета по Бринеллю твёрдость стали

Твердость по Бринеллю (HB)
10 мм
3000 кгс
Твердость по Виккерсу
(HV)
Твердость по РоквеллуТвердость по Шору
(HS)
Прочность на разрыв
(прибл.) МПа
Стандартный мячШар из карбида вольфрамаЗагрузить
60 кгс
(HRA)
Загрузить
100 кгс
(HRB)
Загрузить
100 кгс
(HRC)
Загрузить
150 кгс
(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

Испытание на твердость - это простой и удобный метод проверки механических свойств.

Чтобы заменить некоторые испытания механических свойств испытаниями на твердость, в производстве требуется более точная зависимость между твердостью и прочностью.

Эмпирические данные показывают, что существует приблизительная корреляция между различными значениями твердости металлические материалыа также между значениями твердости и прочности.

Поскольку величина твердости определяется как начальным, так и продолжительным сопротивлением пластической деформации, материал с более высокой прочностью будет обладать более высоким сопротивлением пластической деформации и, следовательно, более высоким значением твердости.

Таблица пересчета твердости HLD/HRC/HRB/HV/HB/HSD по национальным стандартам

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
336  97   63239 37236336352
338  98   63439.3 37536636652.3
340  99   63639.6 37736936952.6
342  100   63839.8 38037137152.9
344  101   64040.1 38337437453.3
346  101   64240.4 38637737753.6
348  102   64440.7 38938038053.9
350 59.6103   64640.9 39238338354.2
352 60.3104   64841.2 39538638654.6
354 61105   65041.5 39838938954.9
356 61.7106   65241.7 40139239255.2
358 62.4107   65442 40439539555.6
360 63.1108   65642.3 40739839855.8
362 63.8109   65842.6 41140140156.2
364 64.5110   66042.8 41440440456.5
366 65.1111   66243.1 41740740756.9
368 65.8112   66443.4 42041041057.2
370 66.4114   66643.6 42341341357.5
372 67115   66843.9 42641741757.9
374 67.7116   67044.1 42942042058.2
376 68.3117   67244.4 43342342358.5
378 68.9118   67444.7 43642642658.9
380 69.5119   67644.9 43942942959.2
382 70.1120   67845.2 44243243259.5
384 70.6121   68045.5 44643543559.9
386 71.2123   68245.7 44943943960.2
388 71.8124   68446 45244244260.5
390 72.3125   68646.2 45644544560.9
392 72.9126   68846.5 45944844861.2
394 73.4127   69046.8 46345145161.6
396 74129   69247 46645545561.9
398 74.5130   69447.3 46945845862.2
400 75131 142 69647.5 47346146162.6
402 75.5133 144 69847.8 47646546562.9
404 76134 145 70048 48046846863.3
406 76.5135 147 70248.3 48347147163.6
408 77136 149 70448.6 48747447464
410 77.5138 150 70648.8 49147847864.3
412 78139 152 70849.1 49448148164.6
414 78.4141 153 71049.3 49848548565
416 78.9142 155 71249.6 50148848865.3
418 79.3143 156 71449.8 50549149165.7
420 79.8145140157 71650.1 50949549566
422 80.2146141159 71850.3 51349849866.4
424 80.7148143160 72050.6 51650250266.7
426 81.1149144162 72250.8 52050550567.1
428 81.5151145163 72451.1 52450850867.4
430 81.9152147165 72651.3 52851251267.8
432 82.4154148166 72851.6 53251551568.2
434 82.8155150168 73051.8 53551951968.5
436 83.2157151169 73252.1 53952252268.9
438 83.6158153171 73452.3 54352652669.2
440 84160154172 73652.6 54752952969.6
442 84.4161156174 73852.8 55153353369.9
444 84.8163157175 74053.1 55553653670.3
446 85.1164159176 74253.3 55954054070.7
448 85.5166160178 74453.6 56354354371
450 85.9168162179 74653.8 56854754771.4
452 86.3169164181 74854.1 57255155171.8
454 86.6171165182 75054.3 57655455472.1
456 87173167184 75254.5 58055855872.5
458 87.4174168185 75454.8 58456156172.9
460 87.717617018726.475655 58956556573.2
462 88.117817218826.775855.3 59356956973.6
464 88.51791731902776055.5 59757257274
466 88.818117519127.376255.7 60257657674.3
468 89.218317719327.676456 60658058074.7
470 89.518517819427.976656.2 61058358375.1
472 89.918618019628.276856.5 61558758775.5
474 90.318818219728.577056.7 61959159175.8
476 90.619018419828.877256.9 62459459476.2
478 9119218520029.177457.2 62859859876.6
480 91.319418720229.477657.4 63360260277
482 91.719518920329.777857.6 63860560577.4
484 92.11971912053078057.9 64260960977.7
486 92.419919220630.378258.1 64761361378.1
488 92.820119420830.678458.3 65261761778.5
490 93.120319620930.978658.6 65762062078.9
492 93.520519821131.278858.8 66262462479.3
494 93.920720021231.579059 66662862879.7
496 94.320920221431.779259.2 67163263280.1
498 94.62112042153279459.5 67663563580.5
500 9521320521732.279659.7 68163963980.9
502 95.421520721932.579859.9 68664364381.2
504 95.821720922032.880060.1 69164764781.6
506 96.221921122233.180260.4 69765165182
508 96.622121322433.380460.6 702  82.4
51019.89722321522533.680660.8 707  82.8
51220.297.422521722733.980861 712  83.2
51420.697.922721922934.281061.2 718  83.7
5162198.322922123034.481261.4 723  84.1
51821.398.723122323234.781461.7 728  84.5
52021.799.22332252343581661.9 734  84.9
5222299.623522723535.381862.1 739  85.3
52422.4 23722923735.682062.3 745  85.7
52622.8 23923123935.882262.5 750  86.1
52823.1 24123424136.182462.7 756  86.5
53023.5 24423624236.482662.9 762  87
53223.8 24623824436.782863.1 768  87.4
53424.1 2482402463783063.3 773  87.8
53624.5 25024224837.383263.5 779  88.2
53824.8 25224425037.683463.7 785  88.6
54025.2 25524625237.983663.9 791  89.1
54225.5 25724925438.183864.1 797  89.5
54425.8 25925125638.484064.3 803  89.9
54626.2 26125325838.784264.5 809  90.4
54826.5 2642552593984464.7 816  90.8
55026.8 26625826139.384664.9 822  91.2
55227.1 26826226339.684865.1 828  91.7
55427.5 27026226539.985065.3 835  92.1
55627.8 27326526840.285265.4 841  92.6
55828.1 27526727040.585465.6 848  93
56028.4 27826927240.885665.8 854  93.5
56228.8 28027227441.185866 861  93.9
56429.1 28227427641.486066.2 867  94.4
56629.4 28527627841.786266.3 874  94.8
56829.7 2872792804286466.5 881  95.3
57030 29028128242.386666.7 888  95.7
57230.3 29228328542.686866.8 895  96.2
57430.6 29428628742.987067 902  96.7
57630.9 29728828943.287267.2 909  97.1
57831.2 29929129243.587467.3 916  97.6
58031.5 30229329443.887667.5 923  98.1
58231.8 30429629644.187867.6 931  98.6
58432.1 30729829944.488067.8 938  99
58632.4 30930130144.788268 946  99.5
58832.7 3123033044588468.1 953   
59033 31530630845.488668.2 961   
59233.3 31730831045.788868.4 968   
59433.6 3203113134689068.5 976   

Насколько публикация полезна?

Нажмите на звезду, чтобы оценить!

Средняя оценка 1 / 5. Количество оценок: 1

Оценок пока нет. Поставьте оценку первым.

Так как вы нашли эту публикацию полезной...

Подписывайтесь на нас в соцсетях!

Сожалеем, что вы поставили низкую оценку!

Позвольте нам стать лучше!

Расскажите, как нам стать лучше?

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Прокрутить вверх