Vickers Brinell Rockwell
Tabele przeliczeniowe twardości to niezbędne narzędzia w inżynierii materiałowej, umożliwiające specjalistom porównywanie pomiarów różnymi metodami, takimi jak Vickers (HV), Brinell (HB), Rockwell (HR) i Shore (HS). Przeliczenia te oparte są na normach takich jak DIN 50150, zapewniając wiarygodne przybliżenia dla powszechnie stosowanych metali. Ułatwiają one kontrolę jakości, dobór materiałów i zgodność ze specyfikacją, zapewniając spójność w różnych protokołach badawczych. Należy pamiętać, że przeliczenia są przybliżone i powinny być weryfikowane rzeczywistymi testami w przypadku krytycznych zastosowań, ponieważ czynniki takie jak skład materiału i obróbka cieplna mogą wpływać na dokładność.
Zrozumienie tych tabel umożliwia inżynierom przeliczanie wartości twardości na potrzeby projektowania, produkcji i kontroli. Na przykład skale Rockwella są szybkie w przypadku linii produkcyjnych, a skale Vickersa precyzyjne w przypadku małych powierzchni. Zawsze należy brać pod uwagę obciążenie testowe i typ wgłębnika podczas przeliczania.
Konwersja twardości dla metali pospolitych
Ta tabela zawiera przeliczenia dla popularnych metali, takich jak stal węglowa i stopowa, w tym Rockwella (HRA, HRB, HRC, HRD), powierzchniowego Rockwella (15N, 30N, 45N), Vickersa (HV), Brinella (HB) i Shore'a (HS). Jest ona oparta na normie DIN 50150 dla typowych zakresów twardości stali. Służy do porównywania wartości podczas przełączania między metodami badawczymi, zapewniając zgodność właściwości materiału ze specyfikacją. W przypadku cienkich części lub elementów poddanych obróbce powierzchniowej, powierzchniowa metoda Rockwella jest preferowana w celu uniknięcia odkształceń.
- Wybierz odpowiednią skalę na podstawie grubości materiału i stopnia twardości.
- Sprawdź przy użyciu standardowych metod testowych precyzję projektów inżynieryjnych.
- Wskazówka: W przypadku stali o twardości powyżej 500 HV należy wziąć pod uwagę potencjalną kruchość zastosowań.
| Twardość Rockwella | Twardość powierzchniowa Rockwella | Vickers | Brinell | Brzeg | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| HRA | HRB | Rada Praw Człowieka | Dział Rozwoju Zasobów Ludzkich | 15N | 30N | 45N | Wysokiego napięcia | HB | HS |
| 60 kgf | 100 kgf | 150 kgf | 100 kgf | 15 kgf | 30 kgf | 45 kgf | 50 kgf | 3000 kgf | JIS |
| 85.6 | 68 | 76.9 | 93.2 | 84.4 | 75.4 | 940 | 97.6 | ||
| 85.3 | 67.5 | 76.5 | 93 | 84 | 74.3 | 920 | 96.4 | ||
| 85 | 67 | 76.1 | 92.9 | 83.6 | 74.2 | 900 | 95.2 | ||
| 84.7 | 66.5 | 75.7 | 92.7 | 83.1 | 73.6 | 880 | 94 | ||
| 84.4 | 65.9 | 75.3 | 92.5 | 82.7 | 73.1 | 860 | 92.8 | ||
| 84.1 | 65.3 | 74.8 | 92.3 | 82.2 | 72.2 | 840 | 91.5 | ||
| 83.8 | 64.7 | 74.3 | 92.1 | 81.7 | 71.8 | 820 | 90.2 | ||
| 83.4 | 64 | 73.8 | 92 | 81.1 | 70.7 | 800 | 88.9 | ||
| 83 | 63.3 | 73.3 | 91.5 | 80.4 | 70.2 | 780 | 87.5 | ||
| 82.6 | 62.5 | 72.6 | 91.2 | 79.7 | 69.4 | 760 | 86.2 | ||
| 82.2 | 61.8 | 72.1 | 91 | 79.1 | 68.6 | 740 | 84.8 | ||
| 81.8 | 61 | 71.5 | 90.7 | 78.4 | 67.7 | 720 | 83.3 | ||
| 81.3 | 60.1 | 70.8 | 90.3 | 77.6 | 66.7 | 700 | 81.8 | ||
| 81.1 | 59.7 | 70.5 | 90.1 | 77.2 | 66.2 | 690 | 81.1 | ||
| 80.8 | 59.2 | 70.1 | 89.7 | 76.8 | 65.7 | 680 | 80.3 | ||
| 80.6 | 58.8 | 69.8 | 89.5 | 76.4 | 65.3 | 670 | 79.6 | ||
| 80.3 | 58.3 | 69.4 | 89.2 | 75.9 | 64.7 | 660 | 78.8 | ||
| 80 | 57.8 | 69 | 89 | 75.5 | 64.1 | 650 | 78 | ||
| 79.8 | 57.3 | 68.7 | 88.8 | 75.1 | 63.5 | 640 | 77.2 | ||
| 79.5 | 56.8 | 68.3 | 88.5 | 74.6 | 63 | 630 | 76.4 | ||
| 79.2 | 56.3 | 67.9 | 88.2 | 74.2 | 62.4 | 620 | 75.6 | ||
| 78.9 | 55.7 | 67.5 | 88 | 73.6 | 61.7 | 610 | 74.7 | ||
| 78.6 | 55.2 | 67 | 87.8 | 73.2 | 61.2 | 600 | 73.9 | ||
| 78.4 | 54.7 | 66.7 | 87.5 | 72.7 | 60.5 | 590 | 73.1 | ||
| 78 | 54.1 | 66.2 | 87.2 | 72.1 | 59.9 | 580 | 72.2 | ||
| 77.8 | 53.6 | 65.8 | 87 | 71.7 | 59.3 | 570 | 71.3 | ||
| 77.4 | 53 | 65.4 | 86.8 | 71.2 | 58.6 | 560 | 70.4 | ||
| 77 | 52.3 | 64.8 | 86.5 | 70.5 | 57.8 | 550 | 69.6 | ||
| 76.7 | 51.7 | 64.4 | 86.3 | 70 | 57 | 540 | 68.7 | ||
| 76.4 | 51.1 | 63.9 | 86 | 69.5 | 56.2 | 530 | 67.7 | ||
| 76.1 | 50.5 | 63.5 | 85.7 | 69 | 55.6 | 520 | 66.8 | ||
| 75.7 | 49.8 | 63.1 | 85.4 | 68.3 | 54.7 | 510 | 65.9 | ||
| 75.3 | 49.1 | 62.7 | 85 | 67.7 | 54.1 | 500 | 64.9 | ||
| 74.9 | 48.4 | 62.3 | 84.7 | 67.1 | 53.5 | 490 | 63.7 | ||
| 74.5 | 47.7 | 61.9 | 84.3 | 66.4 | 52.9 | 480 | 62.5 | ||
| 74.1 | 46.9 | 61.5 | 83.9 | 65.7 | 52.3 | 470 | 61.3 | ||
| 73.6 | 46.1 | 60.9 | 83.6 | 65 | 51.6 | 460 | 60 | ||
| 73.3 | 45.3 | 60.5 | 83.2 | 64.3 | 51 | 450 | 59 | ||
| 72.8 | 44.5 | 59.9 | 82.8 | 63.5 | 50.3 | 440 | 58 | ||
| 72.3 | 43.6 | 59.3 | 82.5 | 62.7 | 49.7 | 430 | 56.9 | ||
| 71.8 | 42.7 | 58.7 | 82 | 61.9 | 49 | 420 | 55.9 | ||
| 71.4 | 41.8 | 58.1 | 81.8 | 61.1 | 48.2 | 410 | 54.9 | ||
| 70.8 | 40.8 | 57.5 | 81.3 | 60.2 | 47.4 | 400 | 53.8 | ||
| 70.3 | 39.8 | 57.1 | 81 | 59.6 | 46.8 | 390 | 53 | ||
| 69.8 | 110 | 38.8 | 56.5 | 80.6 | 59 | 46.1 | 380 | 52.1 | |
| 40 | 100 | 95 | 16.1 | ||||||
Konwersja twardości dla metali miękkich
W przypadku metali miękkich, takich jak miedź i aluminium, tabela ta zawiera przeliczniki między skalami Rockwella (HRB, HRF), skalami Rockwella powierzchniowego (15T, 30T, 45T) i skalami Vickersa (HV). Materiały te wymagają mniejszych obciążeń, aby uniknąć odkształceń, dlatego skale powierzchniowe są idealne. Należy ich używać do stopów metali nieżelaznych w elektronice lub przemyśle lotniczym, gdzie precyzyjna twardość koreluje z ciągliwością i obrabialnością.
- Dopasuj skalę do miękkości materiału, aby zapobiec błędnym odczytom.
- W przypadku małych i cienkich próbek należy przeprowadzić kontrolę krzyżową za pomocą Vickersa.
- Wskazówka: Niższa twardość oznacza lepszą podatność na odkształcanie, ale niższą odporność na zużycie.
| Twardość Rockwella | Twardość powierzchniowa Rockwella | Vickers | |||
|---|---|---|---|---|---|
| HRB | HRF | 15T | 30T | 45T | Wysokiego napięcia |
| 100 kgf | 60 kgf | 15 kgf | 30 kgf | 45 kgf | 50 kgf |
| 93.5 | 110 | 90 | 77.5 | 66 | 196 |
| 109.5 | 65.5 | 194 | |||
| 93 | 77 | 65 | 192 | ||
| 92.5 | 109 | 76.5 | 64.5 | 190 | |
| 92 | 89.5 | 64 | 188 | ||
| 91.5 | 108.5 | 76 | 63.5 | 186 | |
| 91 | 75.5 | 63 | 184 | ||
| 90.5 | 108 | 89 | 62.5 | 182 | |
| 90 | 107.5 | 75 | 62 | 180 | |
| 89 | 74.5 | 61.5 | 178 | ||
| 88.5 | 107 | 61 | 176 | ||
| 88 | 88.5 | 74 | 60.5 | 174 | |
| 87.5 | 106.5 | 73.5 | 60 | 172 | |
| 87 | 59.5 | 170 | |||
| 86 | 106 | 88 | 73 | 59 | 168 |
| 85.5 | 72.5 | 58.5 | 166 | ||
| 85 | 105.5 | 72 | 58 | 164 | |
| 84 | 105 | 87.5 | 57.5 | 162 | |
| 83.5 | 71.5 | 56.7 | 160 | ||
| 83 | 104.5 | 71 | 56 | 158 | |
| 82 | 104 | 87 | 70.5 | 55.5 | 156 |
| 81.5 | 103.5 | 70 | 54.5 | 154 | |
| 80.5 | 54 | 152 | |||
| 80 | 86.5 | 69.5 | 53.5 | 150 | |
| 79 | 102.5 | 69 | 53 | 148 | |
| 78 | 102 | 68.5 | 52.5 | 146 | |
| 77.5 | 101.5 | 86 | 68 | 51.5 | 144 |
| 77 | 101 | 67.5 | 51 | 142 | |
| 76 | 100.5 | 85.5 | 67 | 50 | 140 |
| 75 | 100 | 66.5 | 49 | 138 | |
| 74.5 | 99.5 | 85 | 66 | 48 | 136 |
| 73.5 | 99 | 65.5 | 47.5 | 134 | |
| 73 | 98.5 | 84.5 | 65 | 46.5 | 132 |
| 72 | 98 | 84 | 64.5 | 45.5 | 130 |
| 71 | 97.5 | 63.5 | 45 | 128 | |
| 70 | 97 | 83.5 | 63 | 44 | 126 |
| 69 | 96.5 | 62.5 | 43 | 124 | |
| 68 | 96 | 83 | 62 | 42 | 122 |
| 67 | 95.5 | 61 | 41 | 120 | |
| 66 | 95 | 82.5 | 60.5 | 40 | 118 |
| 65 | 94.5 | 82 | 60 | 39 | 116 |
| 64 | 94 | 81.5 | 59.5 | 38 | 114 |
| 63 | 93 | 81 | 58.5 | 37 | 112 |
| 62 | 92.6 | 80.5 | 58 | 35.5 | 110 |
| 61 | 92 | 57 | 34.5 | 108 | |
| 59.5 | 91.2 | 80 | 56 | 33 | 106 |
| 58 | 90.5 | 79.5 | 55 | 32 | 104 |
| 57 | 89.8 | 79 | 54.5 | 30.5 | 102 |
| 56 | 89 | 78.5 | 53.5 | 29.5 | 100 |
| 54 | 88 | 78 | 52.5 | 28 | 98 |
| 53 | 87.2 | 77.5 | 51.5 | 26.5 | 96 |
| 61.6 | 86.6 | 77 | 50.5 | 24.5 | 94 |
| 49.5 | 85.4 | 76.5 | 49 | 23 | 92 |
| 47.5 | 84.4 | 75.5 | 48 | 21 | 90 |
| 46 | 83.5 | 75 | 47 | 19 | 88 |
| 44 | 82.3 | 74.5 | 45.5 | 17 | 86 |
| 42 | 81.2 | 73.5 | 44 | 14.5 | 84 |
| 40 | 80 | 73 | 43 | 12.5 | 82 |
| 37.5 | 78.6 | 72 | 41 | 10 | 80 |
| 35 | 77.4 | 71.5 | 39.5 | 7.5 | 78 |
| 32.5 | 76 | 70.5 | 38 | 4.5 | 76 |
| 30 | 74.8 | 70 | 36 | 1 | 74 |
| 27.5 | 73.2 | 69 | 34 | 72 | |
| 24.5 | 71.6 | 68 | 32 | 70 | |
| 21.5 | 70 | 67 | 30 | 68 | |
| 18.5 | 68.5 | 66 | 28 | 66 | |
| 15.5 | 66.8 | 65 | 25.5 | 64 | |
| 12.5 | 65 | 63.5 | 23 | 62 | |
| 10 | 63 | 62.5 | 20.5 | 60 | |
| 61 | 61 | 18 | 58 | ||
| 58.8 | 60 | 15 | 56 | ||
| 56.5 | 58.5 | 12 | 54 | ||
| 53.5 | 57 | 52 | |||
| 50.5 | 55.5 | 50 | |||
| 49 | 54.5 | 49 | |||
| 47 | 53.5 | 48 | |||
| 45 | 47 | ||||
| 43 | 46 | ||||
| 40 | 45 | ||||
Często zadawane pytania
Jaka jest różnica pomiędzy skalą Rockwella a skalą Superficial Rockwella?
Metoda Superficial Rockwell wykorzystuje mniejsze obciążenia (15, 30, 45 kgf) do pomiaru twardości cienkich lub powierzchniowo obrobionych materiałów, aby uniknąć odkształceń, natomiast standardowa metoda Rockwella wykorzystuje większe obciążenia (60, 100, 150 kgf) do pomiaru twardości w stanie nasypowym. Metoda Superficial Rockwell jest zalecana do pomiaru twardości cienkościennych elementów, takich jak rury, aby zapewnić dokładne odczyty bez ryzyka uszkodzenia próbki.
Jak dokładne są przeliczenia twardości?
Przeliczenia są przybliżone i oparte na normach takich jak DIN 50150. Mogą się różnić w zależności od rodzaju lub stanu materiału. W przypadku zastosowań krytycznych należy zawsze przeprowadzać testy bezpośrednie, ponieważ czynniki takie jak struktura ziarna lub składniki stopowe mogą wpływać na równoważność.
Dlaczego warto stosować twardość Vickersa w przypadku małych powierzchni?
Vickers wykorzystuje wgłębnik diamentowy o zmiennym obciążeniu, dzięki czemu nadaje się do precyzyjnych pomiarów na małych lub niejednorodnych powierzchniach. Zapewnia jedną skalę (HV) dla wszystkich poziomów twardości, ułatwiając konwersję na inne skale, takie jak Rockwell czy Brinell.
Kiedy stosować tabelę metali miękkich?
Stosuj go do metali nieżelaznych, takich jak miedź czy aluminium, które są bardziej miękkie i wymagają odpowiedniej skali, aby zapobiec błędom wciskania. Tabela ta jest przydatna w zastosowaniach takich jak komponenty elektryczne, gdzie ciągliwość jest kluczowa.
Czy te tabele można stosować do wszystkich metali?
Nie, są zoptymalizowane pod kątem typowych stali i metali miękkich. W przypadku stali nierdzewnej lub stopów nietypowych należy zapoznać się z odpowiednimi normami lub przeprowadzić testy empiryczne, ponieważ przeliczenia mogą nie być możliwe ze względu na ich specyficzne właściwości.
Co zrobić, jeśli wartość nie jest wymieniona w tabeli?
Dokonuj ostrożnej interpolacji lub korzystaj ze wzorów matematycznych z norm takich jak ASTM E140. Aby zapewnić dokładność, wykonaj wymagany test bezpośrednio, szczególnie w procesach zapewnienia jakości.
