มาตราวัดความแข็งแต่ละแบบแตกต่างกันอย่างไร?

HRC (Rockwell C) ใช้หัวกดรูปกรวยเพชรที่มีแรงกด 150 กก. เหมาะสำหรับเหล็กกล้าชุบแข็ง (20-70 HRC) HRB (Rockwell B) ใช้ลูกเหล็กขนาด 1/16 นิ้วที่มีแรงกด 100 กก. สำหรับวัสดุที่อ่อนกว่า (20-100 HRB) HV (Vickers) ใช้หัวกดรูปพีระมิดเพชรที่มีแรงกดแปรผันได้ เหมาะสำหรับทุกช่วงความแข็ง HB (Brinell) ใช้ลูกบอลคาร์ไบด์ขนาด 10 มม. ที่มีแรงกด 3000 กก. เหมาะที่สุดสำหรับเหล็กหล่อและเหล็กกล้าที่อ่อนกว่า.

ควรใช้มาตรวัดความแข็งแบบใดในสถานการณ์ใด?

ใช้ HRC สำหรับเหล็กชุบแข็งและอบคืนตัวที่มีค่า HRC สูงกว่า ~20 HRC ใช้ HRB สำหรับเหล็กอบอ่อนและเหล็กที่อ่อนกว่าที่มีค่า HRB ต่ำกว่า ~100 HRB ใช้ HV สำหรับวัสดุบางๆ สารเคลือบ ผิวที่ผ่านการชุบแข็ง และเมื่อต้องการช่วงค่าความแข็งที่กว้าง ใช้ HB สำหรับชิ้นงานหล่อ ชิ้นงานตีขึ้นรูป และเมื่อยอมรับพื้นที่ทดสอบขนาดใหญ่ได้.

เหตุใดการแปลงค่าความแข็งจึงเป็นค่าโดยประมาณ?

การทดสอบความแข็งแบบต่างๆ ใช้หัวกด แรงกด และวิธีการวัดที่แตกต่างกัน ความสัมพันธ์ระหว่างมาตราส่วนต่างๆ ไม่ได้เป็นเพียงหลักการทางคณิตศาสตร์ แต่เป็นไปตามประสบการณ์ที่ได้จากการทดสอบตัวอย่างวัสดุจำนวนมาก มาตรฐาน ASTM E140 มีตารางการแปลงค่าที่ได้รับการยอมรับ แต่การแปลงค่าที่แน่นอนขึ้นอยู่กับวัสดุเฉพาะ สภาพ และโครงสร้างจุลภาคของวัสดุนั้นๆ.

ฉันจะประเมินความแข็งแรงดึงจากความแข็งได้อย่างไร?

สำหรับเหล็กกล้าคาร์บอนและเหล็กกล้าผสม การประมาณค่าทั่วไปคือ Rm (MPa) ≈ 3.45 × HB นี่เป็นการประมาณค่าคร่าวๆ ที่ใช้ได้กับเหล็กกล้าในช่วงความแข็งประมาณ 100-400 HB สำหรับเหล็กกล้าไร้สนิม โลหะที่ไม่ใช่เหล็ก หรือเหล็กกล้าที่แข็งมาก ความสัมพันธ์นี้ใช้ไม่ได้อย่างแม่นยำ.

เครื่องชั่งเหล่านี้ใช้วิธีการทดสอบแบบใด?

ร็อคเวลล์ (HRC/HRB): วัดความลึกของการกดภายใต้แรงกดที่กำหนด รวดเร็วและพกพาสะดวก วิคเกอร์ส (HV): วัดเส้นทแยงมุมของการกดรูปทรงพีระมิดเพชรภายใต้แรงกดที่เปลี่ยนแปลงได้ มีความแม่นยำสูง ใช้ได้กับช่วงความแข็งทุกระดับ บริเนลล์ (HB): วัดเส้นผ่านศูนย์กลางของการกดรูปทรงลูกบอลภายใต้แรงกดสูง เหมาะสำหรับการหาค่าเฉลี่ยในพื้นที่ขนาดใหญ่ (ชิ้นงานหล่อ รอยเชื่อม).

เครื่องมือวิศวกรรมฟรี

ตัวแปลงความแข็ง

แปลงค่าความแข็งระหว่างมาตราส่วน Rockwell HRC, Brinell HB, Vickers HV และ Rockwell HRB โดยอิงตามข้อมูลการแปลงมาตรฐาน ASTM E140 ด้วยการประมาณค่าเชิงเส้น.

เอสเอเอสที140 HRC ↔ HB ↔ HV ความแข็งแรงดึง

Results

เอชอาร์ซี (ร็อคเวลล์ ซี)

เอชบี (บริเนลล์)

เอชวี (วิคเกอร์ส)

HRB (ร็อคเวลล์ บี)

ความแข็งแรงดึงโดยประมาณ Rm (เหล็กกล้า)

Rm ≈ 3.45 × HB (โดยประมาณ สำหรับเหล็กกล้าคาร์บอนและเหล็กกล้าผสม)

ช่วงค่า HRC (เหล็กกล้าชุบแข็ง)

เอชอาร์ซี	เอชวี	HB	ร.ม. (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	-	-

กลุ่มผลิตภัณฑ์ HRB (เหล็กกล้าอ่อน)

เอชอาร์บี	เอชวี	HB	ร.ม. (MPa)
60	107	105	~362
70	120	118	~407
80	141	138	~476
90	171	166	~573
100	210	202	~697

ℹ️ หมายเหตุ: ค่าระหว่างรายการในตารางคำนวณโดยใช้การประมาณค่าเชิงเส้น ค่า HB ที่สูงกว่า HRC 55 โดยทั่วไปจะไม่วัด (วัสดุแข็งเกินไปสำหรับหัวกดทรงกลม) การประมาณค่าความแข็งแรงดึงใช้ได้กับเหล็กกล้าคาร์บอนและเหล็กกล้าผสมเท่านั้น.

ความแข็งระดับร็อคเวลล์ (HRC / HRB)

การทดสอบร็อคเวลล์เป็นการวัดค่า ความลึกของการเจาะ เมื่อใช้งานภายใต้ภาระหนักเมื่อเทียบกับการโหลดล่วงหน้า วิธีนี้รวดเร็ว ง่าย และใช้กันอย่างแพร่หลายในกระบวนการผลิต.

เอชอาร์ซี — หัวกดรูปกรวยเพชร (Brale) รับน้ำหนักสูงสุด 150 กก. ช่วงความแข็ง: 20–70 HRC สำหรับเหล็กกล้าชุบแข็ง.
เอชอาร์บี — ลูกเหล็กขนาด 1/16 นิ้ว รับน้ำหนักสูงสุด 100 กก. ช่วงความแข็ง: 20–100 HRB สำหรับเหล็กที่อ่อนกว่า ทองเหลือง และอลูมิเนียม.

ความแข็งวิคเกอร์ส (HV)

ใช้หัวกดรูปพีระมิดเพชรที่มีแรงกดแปรผันได้ (1–120 กก.) ในการวัด เส้นทแยงมุมของรอยบุ๋ม. ใช้ได้กับวัสดุที่มีความแข็งทุกระดับ ตั้งแต่ค่อนข้างอ่อนไปจนถึงแข็งมาก.

ความแข็งบริเนลล์ (HB)

ใช้ลูกบอลทังสเตนคาร์ไบด์ขนาด 10 มม. ที่มีแรงกด 3000 กก. (สำหรับเหล็ก) ในการวัด เส้นผ่านศูนย์กลางของรอยบุ๋ม. เหมาะที่สุดสำหรับวัสดุที่มีเม็ดหยาบ เช่น ชิ้นส่วนหล่อขึ้นรูป.

การประมาณความแข็งแรงดึง

⚠️ สำคัญ: ความสัมพันธ์ Rm ≈ 3.45 × HB เป็นค่าประมาณและใช้ได้เฉพาะกับเหล็กกล้าคาร์บอนและเหล็กกล้าผสมในช่วง ~100–400 HB เท่านั้น ห้ามใช้กับเหล็กกล้าไร้สนิม เหล็กหล่อ โลหะที่ไม่ใช่เหล็ก หรือเหล็กกล้าชุบแข็งที่มีความแข็งเกิน ~55 HRC.

ตัวอย่างการปฏิบัติ

ตัวอย่าง — เหล็กชุบแข็งและอบคืนตัว

ที่ให้ไว้: ค่าความแข็งที่วัดได้ = 45 HRC

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

ค่าความแข็งแรงดึงโดยประมาณ: Rm ≈ 3.45 × 421 = ~1452 เมกะปาสคาล

ตัวแปลงค่าความแข็ง | HRC ↔ HB ↔ HV ↔ HRB

เผยแพร่โดย นิโคไล เชลโคเวนโก บน 15 ก.พ. 2569 15 ก.พ. 2569