Mis vahe on kõvadusskaaladel?

HRC (Rockwell C) kasutab teemantkoonusekujulist indentimispinki koormusega 150 kgf, mis sobib karastatud teraste jaoks (20–70 HRC). HRB (Rockwell B) kasutab 1/16" teraskuuli koormusega 100 kgf, mis sobib pehmemate materjalide jaoks (20–100 HRB). HV (Vickers) kasutab muudetava koormusega teemantpüramiidi, mis sobib kõikidele mõõtevahemikele. HB (Brinell) kasutab 10 mm karbiidkuuli koormusega 3000 kgf, mis sobib kõige paremini valandite ja pehmemate teraste jaoks.

Millal peaksin millist kõvadusskaalat kasutama?

Karastatud ja noolutatud teraste puhul, mille karedus on üle ~20 HRC, kasutage HRC-d. Lõõmutatud ja pehmemate teraste puhul, mille karedus on alla ~100 HRB, kasutage HRB-d. Õhukeste materjalide, katete, pealiskarastatud pindade puhul ja laia mõõtmisulatuse korral kasutage HV-d. Valude, sepistete ja suure katsepinna korral kasutage HB-d.

Miks on kõvaduse teisendused ligikaudsed?

Erinevates kõvaduskatsetes kasutatakse erinevaid taandeid, koormusi ja mõõtmismeetodeid. Skaalade vaheline seos ei ole puhtmatemaatiline, vaid empiiriline, mis põhineb paljude materjaliproovide testimisel. ASTM E140 pakub aktsepteeritud teisendustabeleid, kuid täpsed teisendused sõltuvad konkreetsest materjalist, selle seisukorrast ja mikrostruktuurist.

Kuidas hinnata tõmbetugevust kõvaduse põhjal?

Süsinik- ja legeerteraste puhul on tavaline ligikaudne väärtus Rm (MPa) ≈ 3,45 × HB. See on ligikaudne hinnang, mis kehtib teraste puhul vahemikus umbes 100–400 HB. Roostevabade teraste, värviliste metallide või väga kõvade teraste puhul see seos täpselt ei kehti.

Milliseid testimismeetodeid need kaalud kasutavad?

Rockwelli test (HRC/HRB): mõõdab taande sügavust kindla koormuse all. Kiire ja kaasaskantav. Vickersi test (HV): mõõdab teemantpüramiidi diagonaali taandumist muutuva koormuse all. Väga täpne, töötab kõigi kõvadusvahemike puhul. Brinelli test (HB): mõõdab kuuli taande läbimõõtu suure koormuse all. Hea suuremate pindade (valandid, keevisõmblused) keskmistamiseks.

Tasuta inseneri tööriist

Kõvaduse muundur

Teisendage kõvadus Rockwell HRC, Brinell HB, Vickers HV ja Rockwell HRB skaalade vahel. Põhineb ASTM E140 teisendusandmetel lineaarse interpolatsiooniga.

ASTM E140 HRC ↔ HB ↔ HV Tõmbetugevus

Tulemused

HRC (Rockwell C)

—

HRC (Rockwell C)

—

HB (Brinell)

—

HV (Vickers)

—

HRB (Rockwell B)

—

Ligikaudne tõmbetugevus Rm (teras)

—

Rm ≈ 3,45 × HB (ligikaudne, süsinik- ja legeerteraste puhul)

HRC vahemik (karastatud terased)

HRC	HV	HB	Rm (MPa)
20	238	228	~787
25	255	243	~838
30	279	266	~918
35	331	311	~1073
40	392	360	~1242
45	458	421	~1452
50	542	484	~1670
55	595	544	~1877
60	697	—	—
65	832	—	—

HRB vahemik (pehmemad terased)

HRB	HV	HB	Rm (MPa)
60	107	105	~362
70	120	118	~407
80	141	138	~476
90	171	166	~573
100	210	202	~697

ℹ️ Märkus: Tabeli kirjete vahelised väärtused arvutatakse lineaarse interpolatsiooni abil. HB väärtusi üle HRC 55 tavaliselt ei mõõdeta (materjal on kuulindentori jaoks liiga kõva). Tõmbetugevuse hinnangud kehtivad ainult süsinik- ja legeerteraste kohta.

Rockwelli kõvadus (HRC / HRB)

Rockwelli test mõõdab tungimissügavus suure koormuse all võrreldes eellaadimisega. See on kiire, lihtne ja laialdaselt tootmises kasutatav.

HRC — Teemantkoonus (Brale'i) treimispink, põhikoormus 150 kgf. Kõvadusvahemik: 20–70 HRC. Karastatud teraste jaoks.
HRB — 1/16″ teraskuul, suurem koormus 100 kgf. Vahemik: 20–100 HRB. Pehmemate teraste, messingi ja alumiiniumi jaoks.

Vickersi kõvadus (HV)

Kasutab muudetava koormusega (1–120 kgf) teemantpüramiid-indentorit. Mõõdab taande diagonaal. Sobib kõikidele kõvadusastmetele väga pehmest kuni väga kõvani.

Brinelli kõvadus (HB)

Kasutab 10 mm volframkarbiidist kuuli koormusega 3000 kgf (terase puhul). Mõõdab süvendi läbimõõt. Parim jämedateraliste materjalide, näiteks valandite jaoks.

Tõmbetugevuse ligikaudne hindamine

⚠️ Tähtis: Rm ≈ 3,45 × HB suhe on ligikaudne ja kehtib ainult süsinik- ja legeerteraste puhul vahemikus ~100–400 HB. Ärge kasutage roostevabade teraste, malmide, värviliste metallide ega karastatud teraste puhul, mille kõvadus on üle ~55 HRC.

Praktiline näide

Näide — karastatud ja noolutatud teras

Antud: Mõõdetud kõvadus = 45 HRC

ASTM E140 tabelist: HRC 45 ≈ HV 458 ≈ HB 421

Hinnanguline tõmbetugevus: Rm ≈ 3,45 × 421 = ~1452 MPa