ブリネル(HB)、ビッカース(HV)、ロックウェル(HRC、HRB、HRA)間の等価値と、炭素鋼・低合金鋼のおおよその引張強さ。値は ASTM E140-12 Table 1 および ISO 18265:2013 Annex A と照合済み。換算は近似値です ― 図面に記載する数値は、下記の注意書きを確認のうえご使用ください。
| スケール | 圧子 / 荷重 | 有効範囲 | 主な用途 |
|---|---|---|---|
| HB(ブリネル) | 10 mm 球、3000 kgf | 〜80–650 HB | 鋳造品、鍛造品、大型素材、棒材 |
| HV(ビッカース) | ダイヤモンドピラミッド、1–50 kgf | 〜5–3000 HV | 薄肉部品、浸炭層深さ、表面処理、ラボ測定 |
| HRC(ロックウェル C) | ダイヤモンド円錐、150 kgf | 20–70 HRC | 焼入れ鋼、工具鋼、熱処理部品 |
| HRB(ロックウェル B) | 1/16″ 球、100 kgf | 0–100 HRB | 軟鋼、ミルド鋼、焼なまし真鍮、アルミニウム |
| HRA(ロックウェル A) | ダイヤモンド円錐、60 kgf | 20–88 HRA | 超硬合金、薄肉硬化層、超硬材料 |
| HR15N / 30N / 45N(スーパーフィシャル) | ダイヤモンド円錐、15/30/45 kgf | 各種 | 薄板硬化面、窒化浸炭層、コーティング |
炭素鋼および低合金鋼のおおよその等価硬度値(ASTM E140-12 Table 1 & ISO 18265:2013 Annex A)。使い方:既知のスケールの行を選び、他の列が近似的な等価値です。
| HV | HB | HRC | HRA | HRB | 引張強さ(MPa、約) |
|---|---|---|---|---|---|
| 940 | — | 68.0 | 85.6 | — | — |
| 900 | — | 67.0 | 85.0 | — | — |
| 865 | 739 | 65.0 | 84.1 | — | — |
| 766 | 653 | 62.0 | 82.6 | — | — |
| 694 | 600 | 60.0 | 81.2 | — | — |
| 613 | 534 | 56.0 | 79.0 | — | — |
| 547 | 482 | 52.0 | 76.7 | — | 1740 |
| 505 | 461 | 50.0 | 75.5 | — | 1620 |
| 449 | 415 | 46.0 | 73.3 | — | 1480 |
| 406 | 375 | 42.0 | 71.0 | — | 1350 |
| 353 | 327 | 38.0 | 68.5 | — | 1180 |
| 316 | 293 | 34.0 | 65.8 | — | 1065 |
| 286 | 269 | 30.0 | 62.8 | — | 970 |
| 258 | 241 | 25.0 | 59.8 | 100 | 870 |
| 240 | 227 | 22.0 | 57.3 | 100 | 815 |
| 226 | 217 | 20.0 | 55.2 | 97 | 770 |
| 210 | 200 | (17.5) | 52.0 | 94 | 710 |
| 199 | 192 | (15.5) | 50.0 | 92 | 680 |
| 183 | 179 | (11.0) | 46.5 | 89 | 620 |
| 156 | 156 | — | — | 83 | 530 |
| 129 | 131 | — | — | 74 | 440 |
| 105 | 107 | — | — | 62 | 360 |
| 90 | 95 | — | — | 52 | 310 |
括弧付きの HRC 値(例:(17.5)、(15.5)、(11.0))はロックウェル C スケールの有効範囲外(ISO 18265 §5 による)にあり、参考値としてのみ記載 ― 図面には引用しないでください。代わりに HRB または HV を使用してください。
焼入れ焼戻し状態の炭素鋼および低合金鋼では、引張強さ(MPa)はブリネル硬度からおおむね近似できます:
| # | 間違い | 何が起きるか | 修正 |
|---|---|---|---|
| 1 | 20 未満の HRC を報告する | 20 HRC 未満ではダイヤモンド円錐の侵入が浅く、小さな読み取り誤差が大きな硬度変動になる | 20 HRC 未満では HRB、HB、または HV に切り替える |
| 2 | ステンレスに炭素鋼の表を使う | オーステナイト系ステンレス(304、316)は加工硬化挙動が異なる; 炭素鋼の換算は 5–15% 低めに読む | ASTM E140 Table 2(オーステナイト系)を使うか、直接測定する |
| 3 | 行の間を補間する | 硬度はスケール間で線形ではなく、中間点は換算関係を保持しない | 最も近い行を選び、その値を報告する |
| 4 | 設計に硬度からの引張強さをそのまま使う | 3.45×HB の式はミクロ組織により実測で ±15% のばらつきがある | 推定のみに使用; 検査成績書には実引張試験を使う |
| 5 | 450 HB 超で HB(鋼球)と HBW(タングステンカーバイド球)を混在させる | 鋼球は 〜450 HB 超で変形する; ISO はタングステンカーバイド(HBW)が必要 | 450 HB 超では必ず HBW を使用し、HBW と明示する |
| 6 | HRC と HRA を線形関係のように比較する | HRC と HRA は同じ圧子だが荷重が異なる; 換算は非線形 | 換算表を使う; 直接除算や乗算はしない |
およそ 20 HRC です。それ未満では、ロックウェル C のダイヤモンド円錐の侵入が浅く安定しないため、ASTM E140 / ISO 18265 ではこれらの値を括弧付きの推定値としてのみ記載しています。軟鋼(焼なまし、焼ならし、低炭素鋼)の場合は、HRB、HB、または HV を使用してください。
概算として、かつ焼入れ焼戻し状態の炭素鋼および低合金鋼に対してのみ可能です。σUTS (MPa) ≈ 3.45 × HB という式は 150–450 HB の範囲でおよそ ±15% 以内で成立します。オーステナイト系ステンレス、工具鋼、鋳鉄には別の関係式を ― 検査成績書や PPAP に記載する値は、ISO 6892-1 または ASTM E8 に基づく実際の引張試験で求めてください。
2 つの理由があります。第一に、ブリネルは球圧子、ビッカースはピラミッド圧子を使うため、変形場が異なり、換算値もずれます。第二に、〜450 HB を超えると従来の鋼球が変形し始めるため、ISO ではタングステンカービド球(HBW)が必要になります。HV はより高い値まで精度が保たれるため、ISO 18265 は HV を基準スケールとして採用しています。
いいえ。両者は同じダイヤモンド円錐圧子を使いますが、荷重が異なります(HRC は 150 kgf、HRA は 60 kgf)。関係は非線形のため、換算表を使う必要があります。HRC は 20–70 範囲の焼入れ鋼向け、HRA は超硬合金や薄肉硬化層のような超硬材料向けです。
熱処理サプライヤーが実際に測定するスケール ― 通常は焼入れ部品なら HRC(42–48 HRC が全体焼入れ鋼の代表例)、焼なまし/焼ならし部品なら HB を記載してください。ベストプラクティス:2 つのスケールで範囲を併記し(例:「42–48 HRC ≈ 419–490 HV」)、どちらの方法で測定するサプライヤーでも自己検証できるようにします。
ASTM と ISO はいずれも、換算が近似値であると注意喚起しています。規格では不確かさが表化されていません ― 材料、ミクロ組織、スケール対によって異なるためです。中間域(30–50 HRC)の鋼では ±1–2 HRC のばらつき、極端な範囲ではそれ以上のばらつきを想定してください。重要部品は、図面に記載されたスケールで実際に測定すべきです。