Перевод единиц твердости hb в hrc

Машиностроительные детали и механизмы, а также инструменты, предназначенные для их обработки, обладают набором механических характеристик. Немалую роль среди характеристик играет твердость. Твердость металлов наглядно показывает:

  • износостойкость металла;
  • возможность обработки резанием, шлифованием;
  • сопротивляемость местному давлению;
  • способность резать другой материал и прочие.

Перевод единиц твердости hb в hrc

Твердость металлов

На практике доказано, что большинство механических свойств металлов напрямую зависят от их твердости.

Понятие твердости

Твердость материала – это стойкость к разрушению при внедрении во внешний слой более твердого материала. Другими словами, способность к сопротивлению деформирующим усилиям (упругой или пластической деформации).

Определение твердости металлов производится посредством внедрения в образец твердого тела, именуемого индентором. Роль индентора выполняет: металлически шарик высокой твердости; алмазный конус или пирамида.

После воздействия индентора на поверхности испытуемого образца или детали остается отпечаток, по размеру которого определяется твердость. На практике используются кинематические, динамические, статические способы измерения твердости.

В основе кинематического метода лежит составление диаграммы на основе постоянно регистрирующихся показаний, которые изменяются по мере вдавливания инструмента в образец. Здесь прослеживается кинематика всего процесса, а не только конечного результата.

Динамический метод заключается в следующем. Измерительный инструмент воздействует на деталь. Обратная реакция позволяет рассчитать затраченную кинетическую энергию. Данный метод позволяет проводить испытание на твердость не только поверхности, но и некоторого объема металла.

Статические методы – это неразрушающие способы, позволяющие определить свойства металлов. Методы основаны на плавном вдавливании и последующей выдержке в течение некоторого времени. Параметры регламентируются методиками и стандартами.

Прилагаемая нагрузка может прилагаться:

  • вдавливанием;
  • царапанием;
  • резанием;
  • отскоком.

Машиностроительные предприятия на данный момент для определения твердости материалов используют методы Бринелля, Роквелла, Виккерса, а также метод микротвердости.

На основе проводимых испытаний составляется таблица, в которой указываются материалы, прилагаемые нагрузки и полученные результаты.

Единицы измерения твердости

Каждый способов измерения сопротивления металла к пластической деформации имеет свою методику его проведения, а также единицы измерения.

Измерение твердости мягких металлов производится методом Бринелля. Данному способу подвергаются цветные металлы (медь, алюминий, магний, свинец, олово) и сплавы на их основе, чугуны (за исключением белого) и отожженные стали.

Твердость по Бринеллю определяется вдавливанием закаленного, отполированного шарика из шарикоподшипниковой стали ШХ15. Окружность шарика зависит от испытуемого материала. Для твердых материалов – все виды сталей и чугунов – 10 мм, для более мягких – 1 – 2 — 2,5 — 5 мм. Необходимая нагрузка, прилагаемая к шарику:

  • сплавы железа – 30 кгс/мм2;
  • медь и никель – 10 кгс/мм2;
  • алюминий и магний – 5 кгс/мм2.

Единица измерения твердости – это числовое значение и следующий за ними числовой индекс HB. Например, 200 НВ.

Твердость по Роквеллу определяется посредством разницы приложенных нагрузок к детали. Вначале прикладывается предварительная нагрузка, а затем общая, при которой происходит внедрение индентора в образец и выдержка.

В испытуемый образец внедряется пирамида (конус) из алмаза или шарик из карбида вольфрама (каленой стали). После снятия нагрузки производится замер глубины отпечатка.

Единица измерения твердости – это условные единицы. Принято считать, что единица — это величина осевого перемещения конуса, равная 2 мкм. Обозначение твердости маркируется тремя буквами HR (А, В, С) и числовым значением. Третья буква в маркировке обозначает шкалу.

Методика отображает тип индентора и прилагаемую к нему нагрузку.

Тип шкалы Инструмент Прилагаемая нагрузка, кгс
А Конус из алмаза, угол вершины которого 120° 50-60
В Шарик 1/16 дюйма 90-100
С Конус из алмаза, угол вершины которого 120° 140-150

В основном, используются шкалы измерения А и С. Например, твердость стали HRC 26…32, HRB 25…29, HRA 70…75.

Измерению твердости по Виккерсу подвергаются изделия небольшой толщины или детали, имеющие тонкий, твердый поверхностный слой. В качестве клинка используется правильная четырехгранная пирамида угол при вершине, которой составляет 136°. Отображение значений твердости выглядит следующим образом: 220 HV.

Измерение твердости по методу Шора производится путем замера высоты отскока упавшего бойка. Обозначается цифрами и буквами, например, 90 HSD.

К определению микротвердости прибегают, когда необходимо получить значения мелких деталей, тонкого покрытия или отдельной структуры сплава. Измерение производят путем измерения отпечатка наконечника определенной формы. Обозначение значения выглядит следующим образом:

  • Н□ 0,195 = 2800, где
  • □  — форма наконечника;
  • 0,196  — нагрузка на наконечник, Н;
  • 2800 – численное значение твердости, Н/мм2.

Твердость основных металлов и сплавов

Измерение значения твердости проводится на готовых деталях, отправляющихся на сборку. Контроль производится на соответствие чертежу и технологическому процессу. На все основные материалы уже составлены таблицы значений твердости как в исходном состоянии, так и после термической обработки.

Твердость меди по Бринеллю составляет 35 НВ, значения латуни равны 42-60 НВ единиц в зависимости от ее марки. У алюминия твердость находится в диапазоне 15-20 НВ, а у дюралюминия уже 70НВ.

Черные металлы

Твердость по Роквеллу чугуна СЧ20 HRC 22, что соответствует 220 НВ. Сталь: инструментальная – 640-700 НВ, нержавеющая – 250НВ.

Для перевода из одной системы измерения в другую пользуются таблицами. Значения в них не являются истинными, потому что выведены империческим путем. Не полный объем представлен в таблице.

HB HV HRC HRA HSD
228 240 20 60.7 36
260 275 24 62.5 40
280 295 29 65 44
320 340 34.5 67.5 49
360 380 39 70 54
415 440 44.5 73 61
450 480 47 74.5 64
480 520 50 76 68
500 540 52 77 73
535 580 54 78 78

Значения твердости, даже если они производятся одним и тем же методом, зависят от прилагаемой нагрузки. Чем меньше нагрузка, тем выше показания.

Методы измерения твердости

Все методы определения твердости металлов используют механическое воздействие на испытуемый образец – вдавливание индентора. Но при этом не происходит разрушение образца.

Метод определения твердости по Бринеллю был первым, стандартизованным в материаловедении. Принцип испытания образцов описан выше. На него действует ГОСТ 9012. Но можно вычислить значение по формуле, если точно измерить отпечаток на образце:

HB=2P/(πD*√(D2-d2),

  • гдеР – прикладываемая нагрузка, кгс;
  • D – окружность шарика, мм;
  • d – окружность отпечатка, мм.Шарик подбирается относительно толщины образца. Нагрузку высчитывают предварительно из принятых норм для соответствующих материалов:сплавы из железа — 30D2;медь и ее сплавы — 10D2;баббиты, свинцовые бронзы — 2,5D2.

Перевод единиц твердости hb в hrc

Условное изображение принципа испытания

Скачать ГОСТ 9012-59

Схематически метод исследования по Роквеллу изображается следующим образом согласно ГОСТ 9013.

Перевод единиц твердости hb в hrc

Метод измерения твердости по Роквеллу

Итоговая приложенная нагрузка равна сумме первоначальной и необходимой для испытания. Индикатор прибора показывает разницу глубины проникновения между первоначальной нагрузкой и испытуемой h –h0.

Скачать ГОСТ 9013-59

Метод Виккерса регламентирован ГОСТом 2999. Схематически он изображается следующим образом.

Перевод единиц твердости hb в hrc

Метод Виккерса

Математическая формула для расчета:HV=0.189*P/d2 МПаHV=1,854*P/d2 кгс/мм2Прикладываемая нагрузка варьируется от 9,8 Н (1 кгс) до 980 Н (100 кгс). Значения определяются по таблицам относительно измеренного отпечатка d.

Перевод единиц твердости hb в hrc

Метод Шора

Метод считается эмпирическим и имеет большой разброс показаний. Но прибор имеет простую конструкцию и его можно использовать при измерении крупногабаритных и криволинейных деталей.

Измерить твердость по Моосу металлов и сплавов можно царапанием. Моос в свое время предложил делать царапины более твердым минералом по поверхности предмета. Он разложил известные минералы по твердости на 10 позиций. Первую занимает тальк, а последнюю алмаз.

После измерения по одной методике перевод в другую систему весьма условен. Четкие значения существуют только в соотношении твердости по Бринеллю и Роквеллу, так как машиностроительные предприятия их широко применяют. Зависимость можно проследить при изменении диаметра шарика.

d, мм HB HRA HRC HRB
2,3 712 85,1 66,4
2,5 601 81,1 59,3
3,0 415 72,6 43,8
3,5 302 66,7 32,5
4,0 229 61,8 22 98,2
5,0 143 77,4
5,2 131 72,4

Как видно из таблицы, увеличение диаметра шарика значительно снижает показания прибора. Поэтому на машиностроительных предприятиях предпочитают пользоваться измерительными приборами с однотипным размером индентора.

Сравнение шкал измерения твёрдости — Ассоциация EAM

Твёрдость — свойство материала сопротивляться внедрению в него другого, более твёрдого тела — индентора.

Для измерения твёрдости существует несколько шкал (методов измерения), наиболее распространёнными среди которых являются [1]:

  • метод Бринелля (HB) — твёрдость определяется по диаметру отпечатка, оставляемому металлическим шариком, вдавливаемым в поверхность. Твёрдость вычисляется как отношение усилия, приложенного к шарику, к площади отпечатка. Размерность единиц твёрдости по Бринеллю — МПа. Метод не применяется для тонких материалов и материалов с большой твёрдостью;
  • метод Роквелла (HRA, HRB, HRC) — твёрдость определяется по относительной глубине вдавливания металлического шарика или алмазного конуса в поверхность тестируемого материала. Твёрдость вычисляется по формуле [2]: HR = HRmax — (H — h) / 0,002, где HRmax — максимальная твёрдость по Роквеллу (по шкалам A и C составляет 100 единиц, а по шкале B — 130 единиц), (H — h) — разность глубин погружения индентора (в миллиметрах) после снятия основной нагрузки и до её приложения (при предварительном нагружении). Твёрдость, определённая по этому методу, является безразмерной величиной. Метода Роквелла проще в реализации, но обладает меньшей точностью по сравнению с методами Бринелля и Виккерса. Не допускается проверка образцов с толщиной менее десятикратной глубины проникновения наконечника;
  • метод Виккерса (HV) — твёрдость определяется по площади отпечатка, оставляемого четырёхгранной алмазной пирамидкой, вдавливаемой в поверхность. Твёрдость вычисляется как отношение нагрузки, приложенной к пирамидке, к площади отпечатка. Размерность единиц твёрдости по Виккерсу — МПа. Позволяет определять твёрдость азотированных и цементированных поверхностей, а также тонких листовых материалов [3]:, но обладает пониженной точностью в нижнем диапазоне (для мягких материалов).
Читайте также:  Файлы для лазерной резки фанеры

Результаты измерения твёрдости по методам Роквелла и Виккерса могут быть переведены с помощью таблиц в единицы твёрдости по методу Бринелля (таблица 1) [4]. Зная твёрдость по Бринеллю, можно рассчитать предел прочности и текучести материала, что важно для прикладных инженерных задач [5]:

  • для стали:
    σв = 3,33 × HB;
    σт = 1,67 × HB;
  • для алюминиевых сплавов:
    σв = 3,62 × HB;
  • для медных сплавов:
    σв = 2,60 × HB;

где σв — предел прочности, МПа; σт — предел текучести, МПа.

Таблица 1 — Перевод результатов измерения твёрдости

Шкала Бринелля, HB
Шкала Роквелла, HRB (HRC)
Шкала Виккерса, HV
100 52,4 100
105 57,5 105
110 60,9 110
115 64,1 115
120 67,0 120
125 69,8 125
130 72,4 130
135 74,7 135
140 76,6 140
145 78,3 145
150 79,9 150
155 81,4 155
160 82,8 160
165 84,2 165
170 85,6 170
175 87,0 175
180 88,3 180
185 89,5 185
190 90,6 190
195 91,7 195
200 92,8 200
205 93,8 205
210 94,8 210
215 95,7 215
220 96,6 220
225 97,5 225
230 98,4 230
235 99,2 235
240 100,0 240
245 (21,2) 245
250 (22,1) 250
255 (23,0) 255
260 (23,9) 260
265 (24,8) 265
270 (25,6) 270
275 (26,4) 275
280 (27,2) 280
285 (28,0) 285
290 (28,8) 290
295 (29,5) 295
300 (30,2) 300
310 (31,6) 310
319 (33,0) 320
328 (34,2) 330
336 (35,3) 340
344 (36,3) 350
352 (37,2) 360
360 (38,1) 370
368 (38,9) 380
376 (39,7) 390
384 (40,5) 400
392 (41,3) 410
400 (42,1) 420
408 (42,9) 430
416 (43,7) 440
425 (44,5) 450
434 (45,3) 460
443 (46,1) 470
(47,5) 490
(48,2) 500
(49,6) 520
(50,8) 540
(52,0) 560
(53,1) 580
(54,2) 600
(55,4) 620
(56,5) 640
(57,5) 660
(58,4) 680
(59,3) 700
(60,2) 720
(61,1) 740
(62,0) 760
(62,8) 780
(63,6) 800
(64,3) 820
(65,1) 840
(65,8) 860
(66,4) 880
(67,0) 900
(69,0) 1114
(72,0) 1220

Перевод значений твёрдости следует использовать лишь в тех случаях, когда невозможно испытать материал при заданных условиях. Полученные переводные числа твёрдости являются лишь приближёнными и могут быть неточными для конкретных случаев. Строго говоря, такое сравнение чисел твёрдости, полученных разными методами и имеющих разную размерность, лишено всякого физического смысла, но, тем не менее, имеет вполне определённую практическую ценность.

Перевод единиц твердости hb в hrc

Перевод единиц твердости hb в hrc

Перечень ссылок

0 0 голоса

Рейтинг статьи

Перевод единиц твердости по Роквеллу, Бринеллю и Виккерсу (таблица)

Горизонтальное прокручивание таблицы на смартфонах

Роквелл Бринелль Виккерс Шор На разрыв HRA HRC HB (3000H) Диаметр отпечатка, мм HV HSD Н/мм²
89 72 782 2.20 1220
86.5 70 1076 101
86 69 744 2.25 1004 99
85.5 68 942 97
85 67 713 2.30 894 95
84.5 66 854 92
84 65 683 2.35 820 91
83.5 64 789 88
83 63 652 2.40 763 87
82.5 62 739 85
81.5 61 627 2.45 715 83
81 60 695 81 2206
80.5 59 600 2.50 675 80 2137
80 58 2.55 655 78 2069
79.5 57 578 636 76 2000
79 56 2.60 617 75 1944
78.5 55 555 598 74 1889
78 54 2.65 580 72 1834
77.5 53 532 562 71 1772
77 52 512 2.70 545 69 1689
76.5 51 495 2.75 528 68 1648
76 50 513 67 1607
75.5 49 477 2.80 498 66 1565
74.5 48 460 2.85 485 64 1524
74 47 448 2.89 471 63 1496
73.5 46 437 2.92 458 62 1462
73 45 426 2.96 446 60 1420
72.5 44 415 3.00 435 58 1379
71.5 42 393 3.08 413 56 1317
70.5 40 372 3.16 393 54 1255
38 352 3.25 373 51 1193
36 332 3.34 353 49 1138
34 313 3.44 334 47 1076
32 297 3.53 317 44 1014
30 283 3.61 301 42 965
28 270 3.69 285 41 917
26 260 3.76 271 39 869
24 250 3.83 257 37 834
22 240 3.91 246 35 793
20 230 3.99 236 34 752

Твердость по Роквеллу

  • Вдавливание алмазного конуса с углом 120° при вершине и замер относительной глубины погружения в исследуемый материал. 
  • Шкала А — нагрузка 60 кгс,  для карбида вольфрама (ВК)
  • Шкала С — нагрузка 150 кгс, для твердых сталей HRB>100

Преимущество — простота. Недостаток — низкая точность.  

Твердость по Бринеллю

Диаметр отпечатка  металлического шарика в материале.

Недостаток — твердость до 450HB.  

Твердость по Виккерсу

Площадь отпечатка от алмазной пирамидки.  

Твердость по Шору

Отскок шарика от поверхности в склероскопе (метод отскока). Очень простой и удобный метод.

Определение твердости материала является важной частью технологического процесса изготовления деталей любой сложности.

Различные методы поиска твердости металла связанны в первую очередь с отличием их структуры и формы. Поработать с обычной заготовкой в форме болванки не составит труда, вот для листового материала нужен особый подход, учитывая его небольшую толщину.

  1. Лишь с помощью метода Виккерса удобнее всего искать твёрдость азотированных и цементированных поверхностей.
  2. Расчет ресурса работы металлорежущего инструмента, его долговечность, всегда производится в первую очередь с учетом табличных показателей.
  3. Именно благодаря повышенной твердости (около 71 HRC) твердосплавные сверла и фрезы из сплава ВК8 позволяют обрабатывать сверхтвердые материалы.

Таблица соответствия HB

Твердость материалов является интегрирующим показателем их механических свойств. Существует эмпирическое соответствие между значением твердости и рядом механических характеристик (например, предел прочности на сжатие, растяжение или изгиб).

С развитием машиностроения возникла необходимость иметь общие методики измерения твердости. В начале XX века профессором Людвигом была разработана теоретическая часть методики определения твердости алмазным конусом. В 1919 году Хью и Стэнли Роквеллы запатентовали гидромеханическую установку, которая получила имя — твердомер Роквелла.

Актуальность этого устройства вызвана необходимостью применения неразрушающих методов контроля твердости в подшипниковой промышленности. Существующий метод Бринелля (HB) основан на измерении площади отпечатка шарика диаметром 10 мм.

Отпечаток формируется с помощью шарика из закаленной стали или карбида вольфрама, который вдавливается в образец с определенным усилием. Метод Бринелля применяется для определения твердости цветных металлов или низколегированных сталей и неприменим для образцов из закаленной стали.

Это связано с тем, что рабочая нагрузка составляет 3000 кгс. Шарик деформируется, поэтому метод Бринелля не может считаться неразрушающим методом контроля.

Метод измерения твердости по Роквеллу

Твердость — характеристика материала, противоположная пластичности, способности материала «вытекать» из-под нагрузки. Методика измерения твердости по Роквеллу предназначена для неразрушающего контроля твердости наименее пластичных материалов — сталей и их сплавов.

Универсальность метода заключается в наличии трех шкал твердости, которые проградуированы для измерения под одной из трех нагрузок (60, 100 и 150 кгс) для работы с одной из измерительных головок.

В качестве рабочего органа измерительной головки применяют алмазный конус с углом 120° и радиусом при вершине 0,2 мм или закаленный шарик диаметром 1/16“ (1,588 мм).

  Как получают и из чего делают железо (сталь)?

Метод основан на фиксации прямого измерения глубины проникновения твердого тела измерительной головки (индентора) в материал образца. Глубина отпечатка характеризует способность материала сопротивляться внешнему воздействию без образования валика из вытесненного металла вокруг индентора.

Единица твердость по Роквеллу — безразмерная величина, которая выражается в условных единицах до 100. За единицу твердости приняли перемещение индентора на 0,002.

Таблица соответствия HB — HRC

Таблица соответствия HB – HRC (Перевод значений твёрдости)

(соотношение твёрдости по Бриннелю твёрдости по Роквеллу, определяемых методами в соответствии с ГОСТ 8.064-79) Твердость по Роквеллу (эталонная)

Твердость по Роквеллу Твердость по Бринеллю
HRCэ HRC D=10мм HB Р=3000кг диаметр отпечатка в мм
HB 95,0 6,00
HB 100 5,87-5,89
HB 111 5,60-5,62
HB 115 5,51-5,53
HB 116 5,49-5,50
HB 120 5,41-5,42
HB 125 5,31-5,42
HB 130 5,22
HB 135 5,13
HB 137 5,09-5,10
HB 138 5,07-5,08
HB 140 5,04-5,05
HB 141 5,02-5,03
HB 142 5,01
HB 143 5,00
HB 143 4,99
HB 144 4,98
HB 144 4,97
HB 145 4,96
HB 146 4,95
HB 152 4,86
HB 161 4,72-4,73
HB 164 4,68-4,69
HB 167 4,64-4,65
HB 170 4,60-4,61
HB 174 4,55-4,56
HB 179 4,49-4,50
HB 185 4,42-4,43
HB 197 4,29-4,30
HB 198 4,28
HB 199 4,27
HB 200 4,26
HB 201 4,25
HB 202 4,24
HB 203 4,23
HB 204 4,22
HB 205 4,21
HRCэ 20,0 HRC 17,9 HB 206 4,2
HRCэ 20,5 HRC 18,3 HB 209 4,18
HRCэ 21,0 HRC 19,0 HB 212 4,15
HRCэ 21,5 HRC 19,7 HB 215 4,12
HRCэ 22,0 HRC 20,1 HB 217 4,10
HRCэ 22,5 HRC 20,5 HB 219 4,08
HRCэ 23,0 HRC 20,9 HB 222 4,06
HRCэ 23,5 HRC 21,3 HB 224 4,04
HRCэ 24,0 HRC 22,0 HB 229 4,00
HRCэ 24,5 HRC 22,4 HB 231 3,98
HRCэ 25,0 HRC 22,8 HB 234 3,96
HRCэ 25,5 HRC 23,6 HB 239 3,92
HRCэ 26,0 HRC 24,0 HB 241 3,90
HRCэ 26,5 HRC 24,4 HB 244 3,88
HRCэ 27,0 HRC 24,8 HB 246 3,86
HRCэ 27,5 HRC 25,6 HB 252 3,82
HRCэ 28,0 HRC 26,0 HB 255 3,80
HRCэ 28,5 HRC 26,4 HB 257 3,78
HRCэ 29,0 HRC 27,3 HB 263 3,74
HRCэ 30,0 HRC 28,1 HB 269 3,70
HRCэ 30,5 HRC 28,6 HB 272 3,68
HRCэ 31,0 HRC 29,0 HB 275 3,66
HRCэ 31,5 HRC 29,4 HB 278 3,64
HRCэ 32,0 HRC 29,9 HB 282 3,62
HRCэ 32,5 HRC 30,3 HB 285 3,60
HRCэ 33,0 HRC 30,8 HB 288 3,58
HRCэ 33,5 HRC 31,6 HB 295 3,54
HRCэ 34,0 HRC 32,1 HB 298 3,52
HRCэ 34,5 HRC 32,5 HB 302 3,50
HRCэ 35,0 HRC 33,0 HB 306 3,48
HRCэ 35,5 HRC 33,8 HB 313 3,44
HRCэ 36,0 HRC 34,3 HB 317 3,42
HRCэ 36,5 HRC 34,7 HB 321 3,40
HRCэ 37,0 HRC 35,2 HB 325 3,38
HRCэ 37,5 HRC 35,6 HB 329 3,36
HRCэ 38,0 HRC 36,0 HB 333 3,34
HRCэ 38,5 HRC 36,5 HB 337 3,32
HRCэ 39,0 HRC 36,9 HB 341 3,30
HRCэ 39,5 HRC 37,8 HB 350 3,26
HRCэ 40,0 HRC 38,2 HB 354 3,24
HRCэ 40,5 HRC 38,7 HB 359 3,22
HRCэ 41,0 HRC 39,1 HB 363 3,20
HRCэ 41,5 HRC 40,0 HB 373 3,16
HRCэ 42,0 HRC 40,5 HB 378 3,14
HRCэ 42,5 HRC 40,9 HB 383 3,12
HRCэ 43,0 HRC 41,4 HB 388 3,10
HRCэ 43,5 HRC 41,9 HB 393 3,08
HRCэ 44,0 HRC 42,4 HB 398 3,06
HRCэ 44,5 HRC 42,9 HB 403 3,04
HRCэ 45,0 HRC 43,3 HB 409 3,02
HRCэ 45,5 HRC 43,8 HB 415 3,00
HRCэ 46,0 HRC 44,4 HB 420 2,98
HRCэ 46,5 HRC 44,9 HB 426 2,96
HRCэ 47,0 HRC 45,4 HB 432 2,94
HRCэ 47,5 HRC 45,9 HB 438 2,92
HRCэ 48,0 HRC 46,5 HB 444 2,90
HRCэ 48,5 HRC 47,0 HB 451 2,88
HRCэ 49,0 HRC 47,6 HB 457 2,86
HRCэ 49,5 HRC 48,2 HB 464 2,84
HRCэ 50,0 HRC 48,8 HB 470 2,82
HRCэ 50,5 HRC 49,4 HB 477 2,80
HRCэ 51,0 HRC 50,0 HB 484 2,78
HRCэ 51,5 HRC 50,6 HB 492 2,76
HRCэ 52,0 HRC 50,7 HB 502 2,74
HRCэ 52,5 HRC 51,5 HB 503 2,73
HRCэ 52,0 HRC 51,8 HB 506 2,72
HRCэ 53,5 HRC 52,5 HB 514 2,70
HRCэ 54,0 HRC 53,1 HB 522 2,68
HRCэ 54,5 HRC 53,5 HB 526 2,67
HRCэ 55,0 HRC 53,8 HB 530 2,66
HRCэ 55,5 HRC 54,1 HB 534 2,65
HRCэ 56,0 HRC 54,5 HB 538 2,64
HRCэ 56,5 HRC 55,1 HB 547 2,62
HRCэ 57,0 HRC 55,8 HB 555 2,60
HRCэ 57,5 HRC 56,5 HB 564 2,58
HRCэ 58,0 HRC 57,2 HB 573 2,56
HRCэ 58,5 HRC 57,6 HB 578 2,55
HRCэ 59,0 HRC 57,9 HB 582 2,54
HRCэ 59,5 HRC 58,6 HB 592 2,52
HRCэ 60,0 HRC 59,3 HB 601 2,50
HRCэ 60,5 HRC 59,7 HB 606 2,49
HRCэ 61,0 HRC 60,0 HB 611 2,48
HRCэ 61,5 HRC 60,4 HB 616 2,47
HRCэ 62,0 HRC 60,7 HB 621 2,46
HRCэ 62,5 HRC 61,1 HB 627 2,45
HRCэ 63,0 HRC 61,4 HB 632 2,44
HRCэ 63,5 HRC 62,1 HB 643 2,42
HRCэ 64,0 HRC 63,2 HB 659 2,39
HRCэ 64,5 HRC 63,6 HB 665 2,38
HRCэ 65,0 HRC 63,9 HB 670 2,37
HRCэ 65,5 HRC 64,3 HB 676 2,36
Читайте также:  При вулканизации каучука получают

Твёрдость — это сопротивление тела внедрению индентора — другого твёрдого тела. Способы испытания твёрдости подразделяются на статические и динамические.

  • К статическим относятся способы измерения твёрдости по Бринеллю, Викерсу, Роквеллу, Кнупу; к динамическим — способы измерения твёрдости по Шору, Шварцу, Бауману, Польди, Морину, Граве.
  • Измерения твёрдости осуществляют при 20±10°С.
  • Измерение твёрдости по Бринеллю
  • Бринелля метод

Бринелля метод [по имени шведского инженера Ю.А.Бринелля (J.A.Brinell)] — способ определения твёрдости материалов вдавливанием в испытываемую поверхность стального закалённого шарика диаметром 2,5; 5 и 10 мм пр нагрузке P от 625 H до 30 кН.

Число твёрдости по Бринеллю HB — отношение нагрузки (кгс) к площади (мм2) поверхности отпечатка.

Для получения сопоставимых результатов относительной твёрдости материалы (HB свыше 130) испытывают при отношении P:D2=30, материалы средней твёрдости (HB 30-130) — при P:D2=10, мягкие (HB

Сравнительная таблица твердости. Перевод твердости по БРИНЕЛЛЮ, РОКВЕЛЛУ, ВИККЕРСУ и ШОРУ.. Статьи компании «Группа компаний "Теплый дом"»

Твердостью металла называют его свойство оказывать сопротивление пластической деформации при контактном воздействии стандартного тела-наконечника на поверхностные слои материала.

Испытание на твердость — основной метод оценки качества термообработки изделия.

Определение твердости по методу Бринелля. Метод основан на том, что в плоскую поверхность под нагрузкой внедряют стальной шарик. Число твердости НВ

определяется отношением нагрузки к сферической поверхности отпечатка.

Метод Роквелла (HR) основан на статическом вдавливании в испытываемую поверхность наконечника под определенной нагрузкой. В качестве наконечников для материалов с твердостью до 450 HR используют стальной шарик. В этом случае твердость обозначают как HRB

. При использовании алмазного конуса твердость обозначают какHRA или

HRC

(в зависимости от нагрузки).

Твердость по методу Виккерса (HV) определяют путем статического вдавливания в испытуемую поверхность алмазной четырехгранной пирамиды. При испытании измеряют отпечаток с точностью до 0,001 мм при помощи микроскопа, который является составной частью прибора Виккерса.

Метод Шора. Сущность данного метода состоит в определении твердости материала образца по высоте отскакивания бойка, падающего на поверхность испытуемого тела с определенной высоты. Твердость оценивается в условных единицах, пропорциональных высоте отскакивания бойка.

Понятие твердости

Твердость – свойство материалов, характеризующее способность проникновения одного, более твердого, тела в другое. Также эта характеристика определяет устойчивость к пластической деформации или разрушению поверхностных слоев при оказании сильного давления.

Измеряется показатель в самых различных единицах в зависимости от применяемого метода.

Все методы определения твердости материалов можно разделить на несколько основных групп:

  1. Статические. Подобные методы характеризуются тем, что нагрузка постепенно возрастает. Время выдержки может быть разным — все зависит от особенностей применяемого метода.
  2. Динамические характеризуются тем, что нагрузка на образец подается с определенной кинетической энергией. При этом показатель твердости является менее точным, так как при динамической нагрузке возникает определенная отдача из-за упругости материала. Результаты подобных испытаний зачастую называют твердостью материалов при ударе.
  3. Кинетические основаны на непрерывной регистрации показателей во время проведения испытаний, что позволяет получить не только конечный, но и промежуточный результат. Для этого применяется специальное оборудование.

Измерение твердости инструмента

Кроме этого, классификация методов определения твердости проводится по принципу приложенной нагрузки. Выделяют следующие способы испытания образца:

  1. Вдавливание является на сегодняшний день наиболее распространенным способом определения рассматриваемого показателя.
  2. При отскоке проводится замер того, как высоко боек отлетит от поверхности испытуемого образца. В данном случае просчет твердости проводится по показателю сопротивления упругой деформации. Методы подобного типа довольно часто применяются для контроля качества прокатных валиков и изделий с большими размерами.
  3. Методы, основанные на царапании и резании, сегодня применяются крайне редко. Были они разработаны два столетия назад.

Как правило, в твердомерах есть деталь, которая оказывает воздействие на испытываемую заготовку. Примером можно назвать стальные шарики различного диаметра и алмазные наконечники с формой пирамиды. Некоторые из применяемых на сегодняшний день методов рассмотрим подробнее.

Методы динамического определения твердости

Название прибора, автор (год) Принцип действия и форма наконечника Измеряемый параметр, метод вычисления твердости и ее условная размерность
По методу Мартеля (1895) Удар стальной пирамидой, укрепленной на падающем бойке По энергии удара и диагонали отпечатка определяется твердость H = Е1/V, кгс/мм2
Вертикальный копер Николаева Удар бойка весом 3 кгс, падающего с высоты 530 мм, по стальному шарику 10 мм, прижатому к изделию По диаметру отпечатка и тарировонным кривым определяется НВ, кгс/мм2
Пружинный прибор Шоппера Удар стальным шариком диаметром 10 мм с помощью сжатой пружины По глубине отпечатка определяется НВ, кгс/мм2
Пружинный прибор Баумана Удар бойком со стальным шариком диаметром 5 или 10 мм с помощью сжатой пружины с запасом энергии 0,15 и 0,53 кгс·см По диаметру динамического отпечатка и тарировочным кривым находится НВ, кгс/мм2
Прибор Польди Удар молотком по бойку, под которым находится эталон и испытуемое тело с зажатым между ними закаленным стальным шариком диаметром 10 мм По диаметрам отпечатков на образце и эталоне определяется твердость: HВобр = 2 НВэт*d2эт/d2обр, кгс/мм2
Маятниковый копер Вальцеля (1934) Удар стальным шариком диаметром 5 или 10 мм, укрепленным на маятниковом копре Угол отскока в условных единицах
Склероскоп Шора Падение бойка весом 2,3 гс с коническим алмазным наконечником с высоты 254 мм Число условных единиц высоты отскока бойка
Маятник Герберта Качание маятника весом 2 или 3 кгс, опирающегося на поверхность испытуемого тела стальным или рубиновым шариком диаметром 1 мм Бремя 10 односторонних качаний маятника в секунду или амплитуда одного качания в условных единицах
Маятниковый склерометр Кузнецова (1931) Качание маятника весом 1 кгс, опирающегося двумя стальными наконечниками или шариками на испытуемое тело Время затухания колебаний до заданной амплитуды
Читайте также:  Гидроцилиндр из домкрата своими руками

Измерение твердости по Бринеллю

Чаще всего проводится измерение твердости по Бринеллю. Этот метод регламентирован ГОСТ 9012. К особенностям испытания металлов и сплавов подобным методом можно отнести следующие моменты:

  1. В качестве тела, которое будет оказывать воздействие на испытуемый образец, используется стальной шарик.
  2. Для тестирования применяется шарик с определенным диаметром, который изготавливается из закаленной стали. К нему прилагается постоянно нарастающая нагрузка.
  3. Главным условие применения этого метода тестирования металлов и сплавов является то, что шарик должен изготавливается из более твердого материала, чем испытуемый образец.
  4. После завершения теста проводится измерение полученного отпечатка на поверхности.
  5. Данный способ позволяет получить данные, которые указываются в HB. Именно это обозначение сегодня встречается чаще других в различной справочной документации.
  6. Для удобства применения данного способа были созданы специальные таблицы, которые основаны на зависимости диаметрального размера шарика, твердости и полученного отпечатка.

Измерение по методу Бринеллю

Стоит учитывать, что по Бринеллю не рекомендуется тестировать стали и сплавы, твердость которых превышает значение 450HB. Цветные металлы должны обладать показателем ниже 200 HB.

Таблица соответствия HB — HRC

Таблица соответствия HB – HRC (Перевод значений твёрдости)

(соотношение твёрдости по Бриннелю твёрдости по Роквеллу, определяемых методами в соответствии с ГОСТ 8.064-79) Твердость по Роквеллу (эталонная)

Твердость по Роквеллу Твердость по Бринеллю
HRCэ HRC D=10мм HB Р=3000кг диаметр отпечатка в мм
HB 95,0 6,00
HB 100 5,87-5,89
HB 111 5,60-5,62
HB 115 5,51-5,53
HB 116 5,49-5,50
HB 120 5,41-5,42
HB 125 5,31-5,42
HB 130 5,22
HB 135 5,13
HB 137 5,09-5,10
HB 138 5,07-5,08
HB 140 5,04-5,05
HB 141 5,02-5,03
HB 142 5,01
HB 143 5,00
HB 143 4,99
HB 144 4,98
HB 144 4,97
HB 145 4,96
HB 146 4,95
HB 152 4,86
HB 161 4,72-4,73
HB 164 4,68-4,69
HB 167 4,64-4,65
HB 170 4,60-4,61
HB 174 4,55-4,56
HB 179 4,49-4,50
HB 185 4,42-4,43
HB 197 4,29-4,30
HB 198 4,28
HB 199 4,27
HB 200 4,26
HB 201 4,25
HB 202 4,24
HB 203 4,23
HB 204 4,22
HB 205 4,21
HRCэ 20,0 HRC 17,9 HB 206 4,2
HRCэ 20,5 HRC 18,3 HB 209 4,18
HRCэ 21,0 HRC 19,0 HB 212 4,15
HRCэ 21,5 HRC 19,7 HB 215 4,12
HRCэ 22,0 HRC 20,1 HB 217 4,10
HRCэ 22,5 HRC 20,5 HB 219 4,08
HRCэ 23,0 HRC 20,9 HB 222 4,06
HRCэ 23,5 HRC 21,3 HB 224 4,04
HRCэ 24,0 HRC 22,0 HB 229 4,00
HRCэ 24,5 HRC 22,4 HB 231 3,98
HRCэ 25,0 HRC 22,8 HB 234 3,96
HRCэ 25,5 HRC 23,6 HB 239 3,92
HRCэ 26,0 HRC 24,0 HB 241 3,90
HRCэ 26,5 HRC 24,4 HB 244 3,88
HRCэ 27,0 HRC 24,8 HB 246 3,86
HRCэ 27,5 HRC 25,6 HB 252 3,82
HRCэ 28,0 HRC 26,0 HB 255 3,80
HRCэ 28,5 HRC 26,4 HB 257 3,78
HRCэ 29,0 HRC 27,3 HB 263 3,74
HRCэ 30,0 HRC 28,1 HB 269 3,70
HRCэ 30,5 HRC 28,6 HB 272 3,68
HRCэ 31,0 HRC 29,0 HB 275 3,66
HRCэ 31,5 HRC 29,4 HB 278 3,64
HRCэ 32,0 HRC 29,9 HB 282 3,62
HRCэ 32,5 HRC 30,3 HB 285 3,60
HRCэ 33,0 HRC 30,8 HB 288 3,58
HRCэ 33,5 HRC 31,6 HB 295 3,54
HRCэ 34,0 HRC 32,1 HB 298 3,52
HRCэ 34,5 HRC 32,5 HB 302 3,50
HRCэ 35,0 HRC 33,0 HB 306 3,48
HRCэ 35,5 HRC 33,8 HB 313 3,44
HRCэ 36,0 HRC 34,3 HB 317 3,42
HRCэ 36,5 HRC 34,7 HB 321 3,40
HRCэ 37,0 HRC 35,2 HB 325 3,38
HRCэ 37,5 HRC 35,6 HB 329 3,36
HRCэ 38,0 HRC 36,0 HB 333 3,34
HRCэ 38,5 HRC 36,5 HB 337 3,32
HRCэ 39,0 HRC 36,9 HB 341 3,30
HRCэ 39,5 HRC 37,8 HB 350 3,26
HRCэ 40,0 HRC 38,2 HB 354 3,24
HRCэ 40,5 HRC 38,7 HB 359 3,22
HRCэ 41,0 HRC 39,1 HB 363 3,20
HRCэ 41,5 HRC 40,0 HB 373 3,16
HRCэ 42,0 HRC 40,5 HB 378 3,14
HRCэ 42,5 HRC 40,9 HB 383 3,12
HRCэ 43,0 HRC 41,4 HB 388 3,10
HRCэ 43,5 HRC 41,9 HB 393 3,08
HRCэ 44,0 HRC 42,4 HB 398 3,06
HRCэ 44,5 HRC 42,9 HB 403 3,04
HRCэ 45,0 HRC 43,3 HB 409 3,02
HRCэ 45,5 HRC 43,8 HB 415 3,00
HRCэ 46,0 HRC 44,4 HB 420 2,98
HRCэ 46,5 HRC 44,9 HB 426 2,96
HRCэ 47,0 HRC 45,4 HB 432 2,94
HRCэ 47,5 HRC 45,9 HB 438 2,92
HRCэ 48,0 HRC 46,5 HB 444 2,90
HRCэ 48,5 HRC 47,0 HB 451 2,88
HRCэ 49,0 HRC 47,6 HB 457 2,86
HRCэ 49,5 HRC 48,2 HB 464 2,84
HRCэ 50,0 HRC 48,8 HB 470 2,82
HRCэ 50,5 HRC 49,4 HB 477 2,80
HRCэ 51,0 HRC 50,0 HB 484 2,78
HRCэ 51,5 HRC 50,6 HB 492 2,76
HRCэ 52,0 HRC 50,7 HB 502 2,74
HRCэ 52,5 HRC 51,5 HB 503 2,73
HRCэ 52,0 HRC 51,8 HB 506 2,72
HRCэ 53,5 HRC 52,5 HB 514 2,70
HRCэ 54,0 HRC 53,1 HB 522 2,68
HRCэ 54,5 HRC 53,5 HB 526 2,67
HRCэ 55,0 HRC 53,8 HB 530 2,66
HRCэ 55,5 HRC 54,1 HB 534 2,65
HRCэ 56,0 HRC 54,5 HB 538 2,64
HRCэ 56,5 HRC 55,1 HB 547 2,62
HRCэ 57,0 HRC 55,8 HB 555 2,60
HRCэ 57,5 HRC 56,5 HB 564 2,58
HRCэ 58,0 HRC 57,2 HB 573 2,56
HRCэ 58,5 HRC 57,6 HB 578 2,55
HRCэ 59,0 HRC 57,9 HB 582 2,54
HRCэ 59,5 HRC 58,6 HB 592 2,52
HRCэ 60,0 HRC 59,3 HB 601 2,50
HRCэ 60,5 HRC 59,7 HB 606 2,49
HRCэ 61,0 HRC 60,0 HB 611 2,48
HRCэ 61,5 HRC 60,4 HB 616 2,47
HRCэ 62,0 HRC 60,7 HB 621 2,46
HRCэ 62,5 HRC 61,1 HB 627 2,45
HRCэ 63,0 HRC 61,4 HB 632 2,44
HRCэ 63,5 HRC 62,1 HB 643 2,42
HRCэ 64,0 HRC 63,2 HB 659 2,39
HRCэ 64,5 HRC 63,6 HB 665 2,38
HRCэ 65,0 HRC 63,9 HB 670 2,37
HRCэ 65,5 HRC 64,3 HB 676 2,36

Твёрдость — это сопротивление тела внедрению индентора — другого твёрдого тела. Способы испытания твёрдости подразделяются на статические и динамические.

  • К статическим относятся способы измерения твёрдости по Бринеллю, Викерсу, Роквеллу, Кнупу; к динамическим — способы измерения твёрдости по Шору, Шварцу, Бауману, Польди, Морину, Граве.
  • Измерения твёрдости осуществляют при 20±10°С.
  • Измерение твёрдости по Бринеллю
  • Бринелля метод

Бринелля метод [по имени шведского инженера Ю.А.Бринелля (J.A.Brinell)] — способ определения твёрдости материалов вдавливанием в испытываемую поверхность стального закалённого шарика диаметром 2,5; 5 и 10 мм пр нагрузке P от 625 H до 30 кН.

Число твёрдости по Бринеллю HB — отношение нагрузки (кгс) к площади (мм2) поверхности отпечатка.

Для получения сопоставимых результатов относительной твёрдости материалы (HB свыше 130) испытывают при отношении P:D2=30, материалы средней твёрдости (HB 30-130) — при P:D2=10, мягкие (HB

Ссылка на основную публикацию
Для любых предложений по сайту: [email protected]