Преобразование твердости по Роквеллу (HRC) в твердость по Бринеллю (HB) | MachineMFG

Преобразование твердости по Роквеллу (HRC) в твердость по Бринеллю (HB)

0
(0)

1. Твердость

Твердость - это показатель, используемый для измерения мягкости или твердости материалов. Существует множество методов определения твердости, каждый из которых имеет свои принципы, что приводит к не совсем одинаковым значениям твердости и их значениям.

Наиболее распространенным является испытание на твердость вдавливанием при статической нагрузке, а именно: твердость по Бринеллю (HB), твердость по Роквеллу (HRA, HRB, HRC), твердость по Виккерсу (HV), твердость резинопластика по Шору (HA, HD) и другие. Эти значения твердости отражают устойчивость поверхности материала к вдавливанию твердым предметом.

Наиболее популярные твердость по Леебу (HL) и твердость по Шору (HS) относятся к тестам на твердость при отскоке, их значения отражают величину работы металла по упругой деформации.

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

2. Виды твердости

Твердость стали

Код для твёрдость металла (Твердость) - H. В зависимости от метода испытания на твердость,

  • Обычно она представлена в виде твердости по Бринеллю (HB), Роквеллу (HRC), Виккерсу (HV), Либу (HL) и т.д., причем HB и HRC являются наиболее распространенными.
  • HB имеет широкий диапазон применения, в то время как HRC подходит для материалов с высокой поверхностной твердостью, например, термообработанной. Разница между ними заключается в различных головках твердомеров, при этом Твердость по Бринеллю тестер с использованием стального шарика и твердомер по Роквеллу с использованием алмаза.
  • HV подходит для микроскопического анализа. Для определения твердости по Виккерсу (HV) используется груз весом до 120 кг и алмазный конический индентор с углом 136°, вдавленный в поверхность материала. Значение твердости по Виккерсу (HV) рассчитывается путем деления площади поверхности вдавливания в материал на величину нагрузки.
  • Портативный твердомер HL, простой в измерении, использует головку с отскакивающим шариком для удара по поверхности твердости, производя отскок. Для расчета твердости используется отношение скорости отскока ударной головки на расстоянии 1 мм от поверхности образца к скорости удара. Формула выглядит следующим образом: Твердость по Либу HL = 1000 × VB (скорость отскока) / VA (скорость удара).
  • Наиболее часто используемый портативный твердомер Leeb может быть преобразован в: Бринелль (HB), Роквелл (HRC), Виккерс (HV), Шор (HS) твердость после измерения Leeb (HL). Или же значение твердости напрямую измеряется по Бринеллю (HB), Роквеллу (HRC), Виккерсу (HV), Леебу (HL), Шору (HS) с использованием принципа Лееба.

HB - твердость по Бринеллю:

Твердость по Бринеллю (HB) обычно используется, когда материал более мягкий, например, цветные металлы или сталь перед термообработкой или после нее. отжиг. Твердость по Роквеллу (HRC) обычно используется для материалов с повышенной твердостью, например, твердостью после термической обработки.

При измерении твердости по Бринеллю (HB) определенная испытательная нагрузка давит на закаленный стальной шарик или шарик из твердого сплава определенного диаметра. металлическая поверхность для испытания, удерживайте его в течение определенного времени, затем разгрузите и измерьте диаметр вмятины на испытываемой поверхности.

Значение твердости по Бринеллю - это коэффициент, полученный делением нагрузки на площадь сферической поверхности вмятины.

Обычно это: с помощью определенного груза (обычно 3000 кг) вдавить закаленный стальной шарик определенного размера (обычно 10 мм в диаметре) в поверхность материала, выдержать некоторое время, разгрузить, и отношение нагрузки к площади вмятины - это значение твердости по Бринеллю (HB), единица измерения - кгс/мм2 (Н/мм).2).

HR - твердость по Роквеллу

Для определения показателя твердости по Роквеллу (HR-) используется глубина пластической деформации вдавливания. Единицей твердости является 0,002 мм.

Если HB > 450 или образец слишком мал, испытание на твердость по Бринеллю не может быть использовано, и вместо него следует применить измерение твердости по Роквеллу.

В нем используется алмазный конус с углом наклона 120° или стальной шарик диаметром 1,59-3,18 мм, который под определенной нагрузкой вдавливается в поверхность испытуемого материала, а твердость материала рассчитывается по глубине вмятины.

В соответствии с различной твердостью испытуемого материала, она выражается в трех различных шкалах:

  • HRA: твердость, полученная с помощью груза весом 60 кг и алмазного конического индентора. Используется для особо твердых материалов (например, цементированных карбидов).
  • HRB: твердость, полученная с помощью груза весом 100 кг и закаленного стального шарика диаметром 1,59 мм. Используется для материалов с низкой твердостью (таких как отожженная сталь, чугун и т.д.).
  • HRC: твердость, полученная с помощью груза весом 150 кг и алмазного конусного индентора. Используется для очень твердых материалов (например, закаленной стали).

Кроме того:

(1) HRC относится к шкале Роквелла C.

(2) HRC и HB широко используются в производстве.

(3) Диапазон HRC составляет HRC 20-67, что эквивалентно HB225-650.

Если твердость выше этого диапазона, используется шкала Роквелла A HRA. Если твердость ниже этого диапазона, используется шкала твердости Роквелла B HRB. Верхний предел твердости по Бринеллю - HB650, он не может превышать это значение.

(4) Индентор твердомера Роквелла по шкале C представляет собой алмазный конус с углом 120°, а испытательная нагрузка имеет фиксированное значение, по китайскому стандарту - 150 кгс.

Индентор твердомера Бринелля представляет собой шарик из закаленной стали (HBS) или твёрдый сплав шара (HBW), а испытательная нагрузка зависит от диаметра шара и составляет от 3000 до 31,25 кгс.

(5) Твердость по Роквеллу имеет небольшие углубления, измеренное значение является локальным, среднее значение должно быть получено путем измерения нескольких точек, подходит для готовых изделий и тонких пластин, относится к категории неразрушающего контроля.

Вмятина твердости по Бринеллю больше, измеренное значение точное, не подходит для готовых изделий и тонких пластин, в целом не относится к категории неразрушающего контроля.

(6)Значение твердости по Роквеллу - это безымянное число, не имеющее единицы измерения. (Поэтому некорректно обозначать твердость по Роквеллу в градусах).

У твердости по Бринеллю есть единица измерения, и она имеет некоторую приблизительную связь с пределом прочности на разрыв.

(7) Твердость по Роквеллу отображается непосредственно на циферблате или может отображаться в цифровом виде, это удобно в эксплуатации, быстро, интуитивно понятно, подходит для массового производства.

Твердость по Бринеллю требует измерения диаметра углубления с помощью микроскопа, затем просмотра таблицы или расчета, операция более сложная.

(8) При определенных условиях HB и HRC могут быть преобразованы путем просмотра таблицы. Формулу мысленного расчета можно примерно запомнить как: 1HRC≈1/10HB.

3. Сравнительная таблица прочности на разрыв с твердостью по Виккерсу, твердостью по Бринеллю и твердостью по Роквеллу

Согласно немецкому стандарту DIN50150, ниже приведена таблица сравнения прочности на разрыв с твердостью по Виккерсу, твердостью по Бринеллю и твердостью по Роквеллу для широко используемых стальных материалов:


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

4. Таблица грубых соотношений между различными видами твердости

БарколБринелльVickersВебстерRockwell
GYZJ10 мм5 кгB
934-1500 кгBEFH
352132
362235
372337
382440
392542
40252645
41252747
42262849
43272951
44273054
45283056
46293158
4730322360
4830330.72662
4931341.32864
5032351.93166
5133362.53468
5234383.13670
5335393.6393072
5437404.2413473
5538414.7443775
5639435.3464077
5740445.8484378
5842456.3504680
5943476.8534882
6045497.3555183
6146507.8575485
6248528.3595686
6350548.8615988
6451569.2636189
6553589.7656390
66556010.1676692
67576210.6696893
БарколVickersВебстерRockwell
GYZJ10 мм5 кгB
934-1500 кгBEFH
68606511717094
69626711.4737295
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
8913017.68810098112
9013517.89010198113
911401810299114
9214518.2103100
9318.4103100
9418.6104101
9518.7105102
9618.9106102
9719106103
9819.2107
9819.3107
10019.4108

5. Приблизительное значение твердости по Бринеллю для пересчета стали

HBHVHRAHRBHRCHRDHSПрочность на разрыв
МПа
Стандартная сфераСфера из карбида вольфрама
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

Насколько публикация полезна?

Нажмите на звезду, чтобы оценить!

Средняя оценка 0 / 5. Количество оценок: 0

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