В чём заключается разница между шкалами твёрдости?

При испытании по шкале HRC (Rockwell C) используется алмазный конусный индентор с нагрузкой 150 кгс, подходящий для закаленных сталей (20–70 HRC). При испытании по шкале HRB (Rockwell B) используется стальной шарик диаметром 1/16 дюйма с нагрузкой 100 кгс, предназначенный для более мягких материалов (20–100 HRB). В тесте HV (Виккерс) используется алмазная пирамида с переменной нагрузкой, подходящая для всех диапазонов. В тесте HB (Бринелл) используется карбидный шарик диаметром 10 мм с нагрузкой 3000 кгс, который лучше всего подходит для отливок и более мягких сталей.

Когда следует использовать ту или иную шкалу твердости?

Используйте шкалу HRC для закаленных и отпущенных сталей с твердостью выше ~20 HRC. Используйте шкалу HRB для отожженных и более мягких сталей с твердостью ниже ~100 HRB. Используйте шкалу HV для тонких материалов, покрытий, поверхностей с поверхностной закалкой, а также в случаях, когда требуется широкий диапазон значений. Используйте шкалу HB для отливок, поковок, а также в случаях, когда допустима большая площадь испытания.

Почему при пересчете единиц твердости получаются приблизительные значения?

В различных методах определения твердости используются разные инденторы, нагрузки и методы измерения. Соотношение между шкалами не является чисто математическим, а носит эмпирический характер и основано на результатах испытаний множества образцов материалов. Стандарт ASTM E140 содержит общепринятые таблицы пересчета, однако точные коэффициенты пересчета зависят от конкретного материала, его состояния и микроструктуры.

Как определить предел прочности на разрыв по показателям твердости?

Для углеродистых и легированных сталей обычно используется приблизительная формула: Rm (МПа) ≈ 3,45 × HB. Это приблизительная оценка, действительная для сталей с твердостью в диапазоне примерно 100–400 HB. Для нержавеющих сталей, цветных металлов или очень твердых сталей эта зависимость не работает с достаточной точностью.

Какие методы испытаний используются в этих весах?

Роквелл (HRC/HRB): измеряет глубину вмятины при определенной нагрузке. Быстрый и портативный. Виккерс (HV): измеряет диагональ вмятины в виде алмазной пирамиды при переменной нагрузке. Очень точный, подходит для всех диапазонов твердости. Бринелл (HB): измеряет диаметр вмятины от шарика при высокой нагрузке. Подходит для усреднения результатов по большим площадям (отливки, сварные швы).

Бесплатный инженерный инструмент

Конвертер единиц измерения твёрдости

Конвертация между шкалами твердости Роквелла HRC, Бринелля HB, Виккерса HV и Роквелла HRB. На основе данных конвертации по стандарту ASTM E140 с использованием линейной интерполяции.

ASTM E140 HRC ↔ HB ↔ HV Прочность на разрыв

Результаты

HRC (по шкале Роквелла C)

—

HRC (по шкале Роквелла C)

—

HB (по шкале Бринелля)

—

Высокое напряжение (по шкале Виккерса)

—

HRB (Rockwell B)

—

Приблизительная предел прочности на разрыв Rm (сталь)

—

Rm ≈ 3,45 × HB (приблизительное значение для углеродистых и легированных сталей)

Серия HRC (закаленные стали)

HRC	Высокое напряжение	HB	Рм (МПа)
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	—	—

Серия HRB (более мягкие стали)

HRB	Высокое напряжение	HB	Рм (МПа)
60	107	105	~362
70	120	118	~407
80	141	138	~476
90	171	166	~573
100	210	202	~697

ℹ️ Примечание: Значения, лежащие между записями в таблице, рассчитываются с помощью линейной интерполяции. Значения HB выше 55 по шкале HRC, как правило, не измеряются (материал слишком твердый для шарикового индентора). Оценки предела прочности при растяжении применимы только к углеродистым и легированным сталям.

Твёрдость по Роквеллу (HRC / HRB)

Тест Роквелла измеряет глубина проникновения при значительной нагрузке по сравнению с предварительной нагрузкой. Этот метод быстр, прост и широко применяется в производстве.

HRC — Индэнтер с алмазным конусом (Brale), основная нагрузка 150 кгс. Диапазон: 20–70 HRC. Для закаленных сталей.
HRB — Стальной шарик диаметром 1/16 дюйма, максимальная нагрузка 100 кгс. Диапазон: 20–100 HRB. Для мягких сталей, латуни, алюминия.

Твёрдость по Виккерсу (HV)

Использует алмазный пирамидальный индентор с регулируемой нагрузкой (1–120 кгс). Измеряет диагональ вмятины. Подходит для всех уровней твердости — от очень мягких до очень твердых.

Твёрдость по Бринеллю (HB)

Используется шарик из карбида вольфрама диаметром 10 мм с усилием 3000 кгс (для стали). Измеряет диаметр вмятины. Идеально подходит для материалов с крупнозернистой структурой, таких как отливки.

Оценка предела прочности на разрыв

⚠️ Важно: Зависимость Rm ≈ 3,45 × HB является приблизительной и применима только к углеродистым и легированным сталям в диапазоне ~100–400 HB. Не следует использовать для нержавеющих сталей, чугунов, цветных металлов или закаленных сталей с твердостью выше ~55 HRC.

Практический пример

Пример — закаленная и отпущенная сталь

Данный: Измеренная твердость = 45 HRC

Из таблицы ASTM E140: HRC 45 ≈ HV 458 ≈ HB 421

Расчетная предел прочности на разрыв: Rm ≈ 3,45 × 421 = ~1452 МПа

Преобразователь твердости | HRC ↔ HB ↔ HV ↔ HRB

Published by Nikolai Shelkovenko on Февраль 15, 2026 Февраль 15, 2026