ギア素材の選択：考慮すべき重要な要素
適切なギア材質を選択することは、なぜエンジニアリングにおいて非常に重要なのでしょうか？適切な材料を選択することで、歯車は耐摩耗性、耐久性、効率などの要求を満たすことができます。この記事では、様々な歯車材料について説明します。
なぜ材料の硬さを測定するのか？ロックウェル（HRC）とブリネル（HB）の硬さスケールを比較する方法を理解することは、エンジニアリングにおいて適切な材料を選択する上で極めて重要です。この記事では、これら2つの一般的な硬さ試験の違いを探り、その用途と換算方法について説明します。最後には、プロジェクトでより良い材料を選択するために、これらの硬さ値を解釈する方法を知ることができます。
硬度とは、材料の柔らかさや硬さを測るための性能指標です。硬さ試験には多くの方法があり、それぞれ原理が異なるため、硬さの値や意味もまったく同じではありません。
最も一般的なのは静荷重圧痕硬さ試験で、ブリネル硬さ（HB）、ロックウェル硬さ（HRA、HRB、HRC）、ビッカース硬さ（HV）、ゴムプラスチックのショア硬さ（HA、HD）などがあります。これらの硬度値は、硬い物体によってへこまされることに対する材料の表面抵抗を表しています。
最も一般的なリーブ硬さ（HL）とショア硬さ（HS）は、反発硬さ試験に属し、その値は金属の弾性変形作業の大きさを表す。
したがって、硬度は純粋な物理量ではなく、材料の弾性、塑性、強度、靭性を反映した総合的な性能指標である。
のコード 金属硬度 (硬度）はHである、
ブリネル硬さ（HB）は一般に、熱処理前または熱処理後の非鉄金属や鋼材など、材料が柔らかい場合に使用される。 アニール.ロックウェル硬さ（HRC）は一般に、熱処理後の硬さなど、硬度の高い材料に使用される。
ブリネル硬さ（HB）は、一定の試験荷重を用いて、ある直径の硬化鋼球または硬質合金球を被検査金属表面に押し付け、一定時間保持した後、荷重を抜き、被検査表面のくぼみの直径を測定する。
ブリネル硬度は、荷重を圧痕の球状表面積で割った商です。
ブリネル硬さとは、ある荷重（一般的には3000kg）で、ある大きさ（通常直径10mm）の硬化鋼球を材料表面に押し付け、しばらく保持した後、荷重を抜き、その圧痕面積に対する荷重の比をブリネル硬さ値（HB）としたもので、単位はkgf/mm2（N/mm）です。2).
ロックウェル硬度（HR-）は、圧痕の塑性変形深さを利用して硬度値の指標を決定する。硬さの単位は0.002mm。
HB＞450の場合、または試料が小さすぎる場合は、ブリネル硬さ試験は使用できず、代わりにロックウェル硬さ測定を採用すべきである。
頂角120°のダイヤモンドコーンまたは直径1.59、3.18mmの鋼球を用い、一定の荷重をかけて被検査材の表面に押し付け、その圧痕の深さから材料の硬さを算出します。
被検査材の硬度の違いにより、3種類のスケールで表される：
さらに
(1)HRCとはロックウェルCスケールのこと。
(2)HRCとHBは生産に広く使用されている。
(3)HRCの範囲はHRC20-67で、HB225-650に相当する。
硬度がこの範囲より高い場合は、ロックウェル硬度AスケールHRAが使用される。硬度がこの範囲より低い場合は、ロックウェル硬度BスケールHRBが使用されます。ブリネル硬度の上限はHB650で、この値を超えることはできません。
(4）ロックウェル硬度計Cスケールの圧子は120°ダイヤモンドコーンであり、試験荷重は固定値であり、中国標準は150kgfである。
ブリネル硬さ試験機の圧子は、焼入れ鋼球（HBS）または 硬合金 ボール（HBW）で、試験荷重はボール直径によって異なり、3000から31.25kgfの範囲である。
(5)ロックウェル硬度は、小さなくぼみがあり、測定値は局所的で、数点を測定して平均値を求める必要があり、完成品や薄板に適しており、非破壊検査のカテゴリーに属する。
ブリネル硬さの圧痕は大きく、測定値は正確で、完成品や薄い板には適さず、一般に非破壊検査のカテゴリーには属さない。
(6)ロックウェル硬度値は無名の数値であり、単位はない。(従って、ロックウェル硬度を度数で表すのは誤りである）。
ブリネル硬度には単位があり、引張強さと一定の近似関係がある。
(7）ロックウェルの硬度はダイヤルに直接表示されるか、またはデジタル式に表示することができます、それは大量生産に適する速く、直観的作動して便利です。
ブリネル硬度は、顕微鏡でくぼみの直径を測定し、テーブルを見上げるか計算する必要があり、操作がより複雑になる。
(8)ある条件下では、HBとHRCは表を調べることで換算できる。暗算式はおおよそ次のように覚えることができる：1HRC≒1/10HB。
ドイツ規格DIN50150によると、一般的に使用される範囲の鋼材の引張強さとビッカース硬さ、ブリネル硬さ、ロックウェル硬さの比較表は以下の通りです：
引張強度 メートル N/mm2 | HV | HB | HRC |
| 250 | 80 | 76.0 | – |
| 270 | 85 | 80.7 | – |
| 285 | 90 | 85.2 | – |
| 305 | 95 | 90.2 | – |
| 320 | 100 | 95.0 | – |
| 335 | 105 | 99.8 | – |
| 350 | 110 | 105 | – |
| 370 | 115 | 109 | – |
| 380 | 120 | 114 | – |
| 400 | 125 | 119 | – |
| 415 | 130 | 124 | – |
| 430 | 135 | 128 | – |
| 450 | 140 | 133 | – |
| 465 | 145 | 138 | – |
| 480 | 150 | 143 | – |
| 490 | 155 | 147 | – |
| 510 | 160 | 152 | – |
| 530 | 165 | 156 | – |
| 545 | 170 | 162 | – |
| 560 | 175 | 166 | – |
| 575 | 180 | 171 | – |
| 595 | 185 | 176 | – |
| 610 | 190 | 181 | – |
| 625 | 195 | 185 | – |
| 640 | 200 | 190 | – |
| 660 | 205 | 195 | – |
| 675 | 210 | 199 | – |
| 690 | 215 | 204 | – |
| 705 | 220 | 209 | – |
| 720 | 225 | 214 | – |
| 740 | 230 | 219 | – |
| 755 | 235 | 223 | – |
| 770 | 240 | 228 | 20.3 |
| 785 | 245 | 233 | 21.3 |
| 800 | 250 | 238 | 22.2 |
| 820 | 255 | 242 | 23.1 |
| 835 | 260 | 247 | 24.0 |
| 850 | 265 | 252 | 24.8 |
| 865 | 270 | 257 | 25.6 |
| 880 | 275 | 261 | 26.4 |
| 900 | 280 | 266 | 27.1 |
| 915 | 285 | 271 | 27.8 |
| 930 | 290 | 276 | 28.5 |
| 950 | 295 | 280 | 29.2 |
| 965 | 300 | 285 | 29.8 |
| 995 | 310 | 295 | 31.0 |
| 1030 | 320 | 304 | 32.2 |
| 1060 | 330 | 314 | 33.3 |
| 1095 | 340 | 323 | 34.4 |
| 1125 | 350 | 333 | 35.5 |
| 1115 | 360 | 342 | 36.6 |
| 1190 | 370 | 352 | 37.7 |
| 1220 | 380 | 361 | 38.8 |
| 1255 | 390 | 371 | 39.8 |
| 1290 | 400 | 380 | 40.8 |
| 1320 | 410 | 390 | 41.8 |
| 1350 | 420 | 399 | 42.7 |
| 1385 | 430 | 409 | 43.6 |
| 1420 | 440 | 418 | 44.5 |
| 1455 | 450 | 428 | 45.3 |
| 1485 | 460 | 437 | 46.1 |
| 1520 | 470 | 447 | 46.9 |
| 1555 | 480 | (456) | 47.7 |
| 1595 | 490 | (466) | 48.4 |
| 1630 | 500 | (475) | 49.1 |
| 1665 | 510 | (485) | 49.8 |
| 1700 | 520 | (494) | 50.5 |
| 1740 | 530 | (504) | 51.1 |
| 1775 | 540 | (513) | 51.7 |
| 1810 | 550 | (523) | 52.3 |
| 1845 | 560 | (532) | 53.0 |
| 1880 | 570 | (542) | 53.6 |
| 1920 | 580 | (551) | 54.1 |
| 1955 | 590 | (561) | 54.7 |
| 1995 | 600 | (570) | 55.2 |
| 2030 | 610 | (580) | 55.7 |
| 2070 | 620 | (589) | 56.3 |
| 2105 | 630 | (599) | 56.8 |
| 2145 | 640 | (608) | 57.3 |
| 2180 | 650 | (618) | 57.8 |
| 660 | 58.3 | ||
| 670 | 58.8 | ||
| 680 | 59.2 | ||
| 690 | 59.7 | ||
| 700 | 60.1 | ||
| 720 | 61.0 | ||
| 740 | 61.8 | ||
| 760 | 62.5 | ||
| 780 | 63.3 | ||
| 800 | 64.0 | ||
| 820 | 64.7 | ||
| 840 | 65.3 | ||
| 860 | 65.9 | ||
| 880 | 66.4 | ||
| 900 | 67.0 | ||
| 920 | 67.5 | ||
| 940 | 68.0 |
| バルコール | ブリネル | ビッカース | ウェブスター | ロックウェル | ||||
| GYZJ | 10mm | 5kg | B | |||||
| 934-1 | 500kg | B | E | F | H | |||
| 35 | 21 | 32 | ||||||
| 36 | 22 | 35 | ||||||
| 37 | 23 | 37 | ||||||
| 38 | 24 | 40 | ||||||
| 39 | 25 | 42 | ||||||
| 40 | 25 | 26 | 45 | |||||
| 41 | 25 | 27 | 47 | |||||
| 42 | 26 | 28 | 49 | |||||
| 43 | 27 | 29 | 51 | |||||
| 44 | 27 | 30 | 54 | |||||
| 45 | 28 | 30 | 56 | |||||
| 46 | 29 | 31 | 58 | |||||
| 47 | 30 | 32 | 23 | 60 | ||||
| 48 | 30 | 33 | 0.7 | 26 | 62 | |||
| 49 | 31 | 34 | 1.3 | 28 | 64 | |||
| 50 | 32 | 35 | 1.9 | 31 | 66 | |||
| 51 | 33 | 36 | 2.5 | 34 | 68 | |||
| 52 | 34 | 38 | 3.1 | 36 | 70 | |||
| 53 | 35 | 39 | 3.6 | 39 | 30 | 72 | ||
| 54 | 37 | 40 | 4.2 | 41 | 34 | 73 | ||
| 55 | 38 | 41 | 4.7 | 44 | 37 | 75 | ||
| 56 | 39 | 43 | 5.3 | 46 | 40 | 77 | ||
| 57 | 40 | 44 | 5.8 | 48 | 43 | 78 | ||
| 58 | 42 | 45 | 6.3 | 50 | 46 | 80 | ||
| 59 | 43 | 47 | 6.8 | 53 | 48 | 82 | ||
| 60 | 45 | 49 | 7.3 | 55 | 51 | 83 | ||
| 61 | 46 | 50 | 7.8 | 57 | 54 | 85 | ||
| 62 | 48 | 52 | 8.3 | 59 | 56 | 86 | ||
| 63 | 50 | 54 | 8.8 | 61 | 59 | 88 | ||
| 64 | 51 | 56 | 9.2 | 63 | 61 | 89 | ||
| 65 | 53 | 58 | 9.7 | 65 | 63 | 90 | ||
| 66 | 55 | 60 | 10.1 | 67 | 66 | 92 | ||
| 67 | 57 | 62 | 10.6 | 69 | 68 | 93 | ||
| バルコール | ビッカース | ウェブスター | ロックウェル | ||||
| GYZJ | 10mm | 5kg | B | ||||
| 934-1 | 500kg | B | E | F | H | ||
| 68 | 60 | 65 | 11 | 71 | 70 | 94 | |
| 69 | 62 | 67 | 11.4 | 73 | 72 | 95 | |
| 70 | 64 | 70 | 11.8 | 17 | 75 | 74 | 97 |
| 71 | 67 | 72 | 12.2 | 23 | 76 | 75 | 98 |
| 72 | 69 | 75 | 12.6 | 28 | 78 | 77 | 99 |
| 73 | 72 | 78 | 12.9 | 33 | 80 | 79 | 100 |
| 74 | 75 | 81 | 13.3 | 38 | 81 | 80 | 101 |
| 75 | 78 | 85 | 13.7 | 42 | 83 | 82 | 102 |
| 76 | 80 | 88 | 14 | 47 | 84 | 83 | 103 |
| 77 | 84 | 92 | 14.3 | 51 | 86 | 85 | 104 |
| 78 | 87 | 95 | 14.7 | 55 | 87 | 86 | 105 |
| 79 | 90 | 99 | 15 | 59 | 89 | 88 | 106 |
| 80 | 94 | 103 | 15.3 | 63 | 90 | 89 | 106 |
| 81 | 97 | 108 | 15.6 | 66 | 91 | 90 | 107 |
| 82 | 101 | 112 | 15.9 | 70 | 92 | 91 | 108 |
| 83 | 105 | 117 | 16.2 | 73 | 94 | 92 | 109 |
| 84 | 109 | 121 | 16.4 | 76 | 95 | 93 | 109 |
| 85 | 113 | 126 | 16.7 | 79 | 96 | 94 | 110 |
| 86 | 117 | 131 | 16.9 | 81 | 97 | 95 | 111 |
| 87 | 121 | 137 | 17.2 | 84 | 98 | 96 | 111 |
| 88 | 126 | 142 | 17.4 | 86 | 99 | 97 | 112 |
| 89 | 130 | 17.6 | 88 | 100 | 98 | 112 | |
| 90 | 135 | 17.8 | 90 | 101 | 98 | 113 | |
| 91 | 140 | 18 | 102 | 99 | 114 | ||
| 92 | 145 | 18.2 | 103 | 100 | |||
| 93 | 18.4 | 103 | 100 | ||||
| 94 | 18.6 | 104 | 101 | ||||
| 95 | 18.7 | 105 | 102 | ||||
| 96 | 18.9 | 106 | 102 | ||||
| 97 | 19 | 106 | 103 | ||||
| 98 | 19.2 | 107 | |||||
| 98 | 19.3 | 107 | |||||
| 100 | 19.4 | 108 | |||||
| HB | HV | 自給率 | HRB | HRC | 人事 | HS | 引張強度 MPa | |
| 標準球 | 炭化タングステン球 | |||||||
| – | – | 940 | 85.6 | – | 68 | 76.9 | 97 | – |
| – | – | 920 | 85.3 | – | 67.5 | 76.5 | 96 | – |
| – | – | 900 | 85 | – | 67 | 76.1 | 95 | – |
| – | -767 | 880 | 84.7 | – | 66.4 | 75.7 | 93 | – |
| – | -757 | 860 | 84.4 | – | 65.9 | 75.3 | 92 | – |
| – | -745 | 840 | 84.1 | – | 65.3 | 74.8 | 91 | – |
| – | -733 | 820 | 83.8 | – | 64.7 | 74.3 | 90 | – |
| – | -722 | 800 | 83.4 | – | 64 | 73.8 | 88 | – |
| – | -712 | – | – | – | – | – | – | – |
| – | -710 | 780 | 83 | – | 63.3 | 73.3 | 87 | – |
| – | -698 | 760 | 82.6 | – | 62.5 | 72.6 | 86 | – |
| – | -684 | 740 | 82.2 | – | 61.8 | 72.1 | – | – |
| – | -682 | 737 | 82.2 | – | 61.7 | 72 | 84 | – |
| – | -670 | 720 | 81.8 | – | 61 | 71.5 | 83 | – |
| – | -656 | 700 | 81.3 | – | 60.1 | 70.8 | – | – |
| – | -653 | 697 | 81.2 | – | 60 | 70.7 | 81 | – |
| – | -647 | 690 | 81.1 | – | 59.7 | 70.5 | – | – |
| – | -638 | 680 | 80.8 | – | 59.2 | 70.1 | 80 | – |
| – | 630 | 670 | 80.6 | – | 58.8 | 69.8 | – | – |
| – | 627 | 667 | 80.5 | – | 58.7 | 69.7 | 79 | – |
| – | – | 677 | 80.7 | – | 59.1 | 70 | – | – |
| – | 601 | 640 | 79.8 | – | 57.3 | 68.7 | 77 | – |
| – | – | 640 | 79.8 | – | 57.3 | 68.7 | – | – |
| – | 578 | 615 | 79.1 | – | 56 | 67.7 | 75 | – |
| – | – | 607 | 78.8 | – | 55.6 | 67.4 | – | – |
| – | 555 | 591 | 78.4 | – | 54.7 | 66.7 | 73 | 2055 |
| – | – | 579 | 78 | – | 54 | 66.1 | – | 2015 |
| – | 534 | 569 | 77.8 | – | 53.5 | 65.8 | 71 | 1985 |
| – | – | 533 | 77.1 | – | 52.5 | 65 | – | 1915 |
| – | 514 | 547 | 76.9 | – | 52.1 | 64.7 | 70 | 1890 |
| -495 | – | 539 | 76.7 | – | 51.6 | 64.3 | – | 1855 |
| – | – | 530 | 76.4 | – | 51.1 | 63.9 | – | 1825 |
| – | 495 | 528 | 76.3 | – | 51 | 63.8 | 68 | 1820 |
| -477 | – | 516 | 75.9 | – | 50.3 | 63.2 | – | 1780 |
| – | – | 508 | 75.6 | – | 49.6 | 62.7 | – | 1740 |
| – | 477 | 508 | 75.6 | – | 49.6 | 62.7 | 66 | 1740 |
| -461 | – | 495 | 75.1 | – | 48.8 | 61.9 | – | 1680 |
| – | – | 491 | 74.9 | – | 48.5 | 61.7 | – | 1670 |
| – | 461 | 491 | 74.9 | – | 48.5 | 61.7 | 65 | 1670 |
| 444 | – | 474 | 74.3 | – | 47.2 | 61 | – | 1595 |
| – | – | 472 | 74.2 | – | 47.1 | 60.8 | – | 1585 |
| – | 444 | 472 | 74.2 | – | 47.1 | 60.8 | 63 | 1585 |
| 429 | 429 | 455 | 73.4 | – | 45.7 | 59.7 | 61 | 1510 |
| 415 | 415 | 440 | 72.8 | – | 44.5 | 58.8 | 59 | 1460 |
| 401 | 401 | 425 | 72 | – | 43.1 | 57.8 | 58 | 1390 |
| 388 | 388 | 410 | 71.4 | – | 41.8 | 56.8 | 56 | 1330 |
| 375 | 375 | 396 | 70.6 | – | 40.4 | 55.7 | 54 | 1270 |
| 363 | 363 | 383 | 70 | – | 39.1 | 54.6 | 52 | 1220 |
| 352 | 352 | 372 | 69.3 | -110 | 37.9 | 53.8 | 51 | 1180 |
| 341 | 341 | 360 | 68.7 | -109 | 36.6 | 52.8 | 50 | 1130 |
| 331 | 331 | 350 | 68.1 | -108.5 | 35.5 | 51.9 | 48 | 1095 |
| 321 | 321 | 339 | 67.5 | -108 | 34.3 | 51 | 47 | 1060 |
| 311 | 311 | 328 | 66.9 | -107.5 | 33.1 | 50 | 46 | 1025 |
| 302 | 302 | 319 | 66.3 | -107 | 32.1 | 49.3 | 45 | 1005 |
| 293 | 293 | 309 | 65.7 | -106 | 30.9 | 48.3 | 43 | 970 |
| 285 | 285 | 301 | 65.3 | -105.5 | 29.9 | 47.6 | – | 950 |
| 277 | 277 | 292 | 64.6 | -104.5 | 28.8 | 46.7 | 41 | 925 |
| 269 | 269 | 284 | 64.1 | -104 | 27.6 | 45.9 | 40 | 895 |
| 262 | 262 | 276 | 63.6 | -103 | 26.6 | 45 | 39 | 875 |
| 255 | 255 | 269 | 63 | -102 | 25.4 | 44.2 | 38 | 850 |
| 248 | 248 | 261 | 62.5 | -101 | 24.2 | 43.2 | 37 | 825 |
| 241 | 241 | 253 | 61.8 | 100 | 22.8 | 42 | 36 | 800 |
| 235 | 235 | 247 | 61.4 | 99 | 21.7 | 41.4 | 35 | 785 |
| 229 | 229 | 241 | 60.8 | 98.2 | 20.5 | 40.5 | 34 | 765 |
| 223 | 223 | 234 | – | 97.3 | -18.8 | – | – | |
| 217 | 217 | 228 | – | 96.4 | -17.5 | – | 33 | 725 |
| 212 | 212 | 222 | – | 95.5 | -16 | – | – | 705 |
| 207 | 207 | 218 | – | 94.6 | -15.2 | – | 32 | 690 |
| 201 | 201 | 212 | – | 93.8 | -13.8 | – | 31 | 675 |
| 197 | 197 | 207 | – | 92.8 | -12.7 | – | 30 | 655 |
| 192 | 192 | 202 | – | 91.9 | -11.5 | – | 29 | 640 |
| 187 | 187 | 196 | – | 90.7 | -10 | – | – | 620 |
| 183 | 183 | 192 | – | 90 | -9 | – | 28 | 615 |
| 179 | 179 | 188 | – | 89 | -8 | – | 27 | 600 |
| 174 | 174 | 182 | – | 87.8 | -6.4 | – | – | 585 |
| 170 | 170 | 178 | – | 86.8 | -5.4 | – | 26 | 570 |
| 167 | 167 | 175 | – | 86 | -4.4 | – | – | 560 |
| 163 | 163 | 171 | – | 85 | -3.3 | – | 25 | 545 |
| 156 | 156 | 163 | – | 82.9 | -0.9 | – | – | 525 |
| 149 | 149 | 156 | – | 80.8 | – | – | 23 | 505 |
| 143 | 143 | 150 | – | 78.7 | – | – | 22 | 490 |
| 137 | 137 | 143 | – | 76.4 | – | – | 21 | 460 |
| 131 | 131 | 137 | – | 74 | – | – | – | 450 |
| 126 | 126 | 132 | – | 72 | – | – | 20 | 435 |
| 121 | 121 | 127 | – | 69.8 | – | – | 19 | 415 |
| 116 | 116 | 122 | – | 67.6 | – | – | 18 | 400 |
| 111 | 111 | 117 | – | 65.7 | – | – | 15 | 385 |
MachineMFGの創設者として、私は10年以上のキャリアを金属加工業界に捧げてきました。豊富な経験により、板金加工、機械加工、機械工学、金属用工作機械の分野の専門家になることができました。私は常にこれらのテーマについて考え、読み、執筆し、常にこの分野の最前線にいようと努力しています。私の知識と専門知識をあなたのビジネスの財産にしてください。
JA 
EN 
AR 
DE 
ES 
FR 
IT 
NL 
PT 
RU