Równoważne wartości twardości w skalach Brinell (HB), Vickers (HV), Rockwell (HRC, HRB, HRA) oraz przybliżona wytrzymałość na rozciąganie dla stali węglowych i niskostopowych. Wartości zweryfikowane krzyżowo z ASTM E140-12 Tabela 1 i ISO 18265:2013 Załącznik A. Przeliczenia są przybliżone — przed wpisaniem liczby na rysunek zapoznaj się z uwagami poniżej.
| Skala | Wgłobnik / obciążenie | Przydatny zakres | Typowe zastosowanie |
|---|---|---|---|
| HB (Brinell) | kula 10 mm, 3000 kgf | ~80–650 HB | Odlewy, odkuwki, duże przekroje, materiał wyjściowy |
| HV (Vickers) | piramida diamentowa, 1–50 kgf | ~5–3000 HV | Cienkie części, głębokość nawęglania, obróbki powierzchniowe, prace laboratoryjne |
| HRC (Rockwell C) | stożek diamentowy, 150 kgf | 20–70 HRC | Stal hartowana, stal narzędziowa, części obrabiane cieplnie |
| HRB (Rockwell B) | kula 1/16″, 100 kgf | 0–100 HRB | Stal miękka, stal niskowęglowa, mosiądz wyżarzony, aluminium |
| HRA (Rockwell A) | stożek diamentowy, 60 kgf | 20–88 HRA | Węglik spiekany, cienkie warstwy hartowane, materiały bardzo twarde |
| HR15N / 30N / 45N (powierzchniowe) | stożek diamentowy, 15/30/45 kgf | Różne | Hartowane powierzchnie blach cienkich, warstwy azotowane, powłoki |
Przybliżone równoważne wartości twardości dla stali węglowych i niskostopowych (ASTM E140-12 Tabela 1 & ISO 18265:2013 Załącznik A). Jak czytać: wybierz wiersz w znanej skali, pozostałe kolumny to przybliżone równoważniki.
| HV | HB | HRC | HRA | HRB | Rozciąganie (MPa, przybl.) |
|---|---|---|---|---|---|
| 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 |
Wartości HRC w nawiasach (np. (17.5), (15.5), (11.0)) leżą poza wiarygodnym zakresem skali Rockwell C (wg ISO 18265 §5) i są podane wyłącznie jako szacunki — nie wpisuj ich na rysunki. Zamiast tego używaj HRB lub HV.
Dla stali węglowych i niskostopowych w stanie ulepszonym cieplnie (hartowanie i odpuszczanie) wytrzymałość na rozciąganie (MPa) można aproksymować z twardości Brinell:
| # | Błąd | Co się psuje | Rozwiązanie |
|---|---|---|---|
| 1 | Podawanie HRC poniżej 20 | Poniżej 20 HRC diamentowy stożek ledwo wnika; małe błędy odczytu oznaczają ogromne skoki twardości | Poniżej 20 HRC przejdź na HRB, HB lub HV |
| 2 | Stosowanie tabeli stali węglowych do stali nierdzewnych | Stal austenityczna (304, 316) umocnia się odkształceniowo inaczej; przeliczenia ze stali węglowych zaniżają odczyt o 5–15% | Użyj ASTM E140 Tabela 2 (austenityczna) lub mierz bezpośrednio |
| 3 | Interpolowanie między wierszami | Twardość nie jest liniowa między skalami; punkty pośrednie nie zachowują relacji przeliczenia | Wybierz najbliższy wiersz i podaj tę wartość |
| 4 | Ufanie rozciąganiu z twardości w projektowaniu | Reguła 3.45×HB ma w praktyce rozrzut ±15% zależnie od mikrostruktury | Stosuj wyłącznie do szacunku; dla wartości certyfikowanych wykonaj rzeczywistą próbę rozciągania |
| 5 | Mieszanie HB (kula stalowa) i HBW (kula z węglika) powyżej 450 HB | Kule stalowe deformują się powyżej ~450 HB; ISO wymaga tam węglika spiekanego (HBW) | Zawsze używaj HBW powyżej 450 HB; wyraźnie podawaj HBW |
| 6 | Porównywanie HRC i HRA tak, jakby były liniowo powiązane | HRC i HRA używają tego samego wgłobnika, ale różnych obciążeń; przeliczenie jest nieliniowe | Korzystaj z tabeli przeliczeń; nigdy nie dziel ani nie mnoż wprost |
Około 20 HRC. Poniżej tej wartości diamentowy stożek Rockwell C nie wnika wystarczająco, aby dać stabilny odczyt, a ASTM E140 / ISO 18265 podają te wartości tylko w nawiasach jako szacunki. Dla miększej stali (wyżarzonej, normalizowanej lub niskowęglowej) użyj HRB, HB lub HV.
Tylko jako szacunek zgrubny i tylko dla stali węglowych i niskostopowych w stanie hartowanym i odpuszczonym. Reguła σUTS (MPa) ≈ 3.45 × HB obowiązuje z dokładnością około ±15% w zakresie 150–450 HB. Dla stali nierdzewnych austenitycznych, stali narzędziowych lub żeliwa stosuj inną zależność — a dla każdej wartości trafiającej na certyfikat lub PPAP wykonaj rzeczywistą próbę rozciągania wg ISO 6892-1 lub ASTM E8.
Dwa powody. Po pierwsze, Brinell używa kulistego wgłobnika, a Vickers piramidy — pole odkształcenia jest inne, więc przeliczenie dryfuje. Po drugie, powyżej ~450 HB tradycyjna kula stalowa zaczyna się deformować, dlatego ISO wymaga kuli z węglika spiekanego (HBW). HV pozostaje dokładny do znacznie wyższych wartości, dlatego ISO 18265 używa go jako skali odniesienia.
Nie. Używają tego samego stożka diamentowego, ale przy różnych obciążeniach (150 kgf dla HRC vs 60 kgf dla HRA). Zależność jest nieliniowa; trzeba użyć tabeli przeliczeń. HRC dotyczy stali hartowanej w zakresie 20–70; HRA preferuje się dla materiałów bardzo twardych, takich jak węglik spiekany i cienkie warstwy hartowane.
Podaj skalę, którą dostawca obróbki cieplnej faktycznie zmierzy — zwykle HRC dla części hartowanych (42–48 HRC jest typowe dla stali hartowanych na wskroś) lub HB dla części wyżarzonych / normalizowanych. Dobra praktyka: podaj zakres w dwóch skalach (np. „42–48 HRC ≈ 419–490 HV"), aby dostawca mógł się sam zweryfikować niezależnie od metody.
Zarówno ASTM, jak i ISO ostrzegają, że przeliczenia są przybliżone. Niepewność nie jest tabelaryzowana w normach, bo zależy od materiału, mikrostruktury i pary skal. Oczekuj rozrzutu ±1–2 HRC dla stali w środkowym zakresie (30–50 HRC), większego na krańcach. Części krytyczne należy mierzyć w skali podanej na rysunku.
Każdą partię obrabianą cieplnie badamy we własnym laboratorium (Rockwell, Brinell, Vickers) i podajemy rzeczywistą zmierzoną wartość — nie przeliczenie — w certyfikacie materiałowym.
Poproś o wycenę