מה ההבדל בין סולמות קשיות?

HRC (Rockwell C) משתמש במדחף חרוט יהלום עם עומס של 150 ק"ג רגל, מתאים לפלדות מוקשחות (20-70 HRC). HRB (Rockwell B) משתמש בכדור פלדה בקוטר 1/16 אינץ' עם עומס של 100 ק"ג רגל, לחומרים רכים יותר (20-100 HRB). HV (Vickers) משתמש בפירמידת יהלום עם עומס משתנה, מתאים לכל הטווחים. HB (Brinell) משתמש בכדור קרביד בקוטר 10 מ"מ עם עומס של 3000 ק"ג רגל, הטוב ביותר ליציקות ולפלדות רכות יותר.

מתי עליי להשתמש באיזה סולם קשיות?

השתמשו ב-HRC עבור פלדות קשות ומחוסמות מעל כ-20 HRC. השתמשו ב-HRB עבור פלדות מחושלות ופלדות רכות יותר מתחת לכ-100 HRB. השתמשו ב-HV עבור חומרים דקים, ציפויים, משטחים מוקשיחים, וכאשר נדרש טווח בדיקה רחב. השתמשו ב-HB עבור יציקות, חישולים, וכאשר שטח בדיקה גדול מקובל.

מדוע המרות קשיות הן משוערות?

בדיקות קשיות שונות משתמשות במוטות כניסה, עומסים ושיטות מדידה שונות. הקשר בין קני המידה אינו מתמטי גרידא אלא אמפירי, המבוסס על בדיקת דגימות חומר רבות. ASTM E140 מספק טבלאות המרה מקובלות, אך המרות מדויקות תלויות בחומר הספציפי, במצבו ובמיקרו-מבנה שלו.

איך אני מעריך חוזק מתיחה לפי קשיות?

עבור פלדות פחמן וסגסוגת, קירוב נפוץ הוא Rm (MPa) ≈ 3.45 × HB. זוהי הערכה גסה שתקפה לפלדות בטווח של כ-100-400 HB. עבור פלדות אל חלד, מתכות לא ברזליות או פלדות קשות מאוד, קשר זה אינו חל במדויק.

אילו שיטות בדיקה משתמשות המשקלים הללו?

רוקוול (HRC/HRB): מודד עומק שקע תחת עומס ספציפי. מהיר ונייד. ויקרס (HV): מודד אלכסון של שקע פירמידה יהלום תחת עומס משתנה. מדויק מאוד, עובד עבור כל טווחי הקשיות. ברינל (HB): מודד קוטר של שקע כדורי תחת עומס גבוה. טוב לממוצע על פני שטחים גדולים יותר (יציקות, ריתוכים).

כלי הנדסי חינמי

ממיר קשיות

המרה בין סולמות קשיות Rockwell HRC, Brinell HB, Vickers HV ו-Rockwell HRB. מבוסס על נתוני המרה ASTM E140 עם אינטרפולציה לינארית.

ASTM E140 HRC ↔ HB ↔ HV חוזק מתיחה

תוצאות

HRC (רוקוול C)

—

HRC (רוקוול C)

—

HB (ברינל)

—

HV (ויקרס)

—

HRB (רוקוול B)

—

חוזק מתיחה משוער Rm (פלדה)

—

Rm ≈ 3.45 × HB (בקירוב, עבור פלדות פחמן & פלדות סגסוגת)

טווח HRC (פלדות מוקשחות)

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	—	—

טווח HRB (פלדות רכות יותר)

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 הערה: ערכים בין ערכי הטבלה מחושבים באמצעות אינטרפולציה לינארית. ערכי HB מעל HRC 55 בדרך כלל אינם נמדדים (החומר קשה מדי עבור חודר כדורי). אומדני חוזק המתיחה חלים על פלדות פחמן ופלדות סגסוגת בלבד.

קשיות רוקוול (HRC / HRB)

מבחן רוקוול מודד את עומק החדירה תחת עומס גדול בהשוואה לעומס מקדים. זה מהיר, קל, ונמצא בשימוש נרחב בייצור.

HRC — חודר חרוטי מיהלום (Brale), עומס עיקרי של 150 kgf. טווח: 20–70 HRC. עבור פלדות מוקשחות.
HRB — כדור פלדה בקוטר 1/16″, עומס עיקרי של 100 kgf. טווח: 20–100 HRB. עבור פלדות רכות יותר, פליז ואלומיניום.

קשיות ויקרס (HV)

משתמש בחודר בצורת פירמידת יהלום עם עומס משתנה (1–120 kgf). מודד את אלכסון השקע. מתאים לכל סוגי הקושי, החל מרך מאוד ועד קשה מאוד.

קשיות ברינל (HB)

משתמש בכדור טונגסטן-קרביד בקוטר 10 מ"מ עם עומס של 3000 kgf (לפלדה). מודד את קוטר השקע. מתאים ביותר לחומרים בעלי גרגר גס כמו יציקות.

קירוב חוזק מתיחה

⚠️ חשוב: הקשר Rm ≈ 3.45 × HB הוא משוער ותקף רק עבור פלדות פחמן וסגסוגת בטווח של ~100–400 HB. אין להשתמש עבור פלדות אל חלד, ברזל יצוק, מתכות לא ברזליות או פלדות מוקשחות מעל ~55 HRC.

דוגמה מעשית

דוגמה — פלדה מחוסמת & מושבחת

נתון: קשיות מדודה = 45 HRC

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

חוזק מתיחה משוער: Rm ≈ 3.45 × 421 = ~1452 MPa