ロックウェル硬さ(HRC)とブリネル硬さ(HB)の比較

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。

謎を解く ロックウェル硬さ(HRC)とブリネル硬さ(HB)の比較

目次

1.硬度

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。

2.硬度の種類

鋼鉄の硬度

のコード 金属硬度 (硬度)はHである、

  • 一般的にはブリネル(HB)、ロックウェル(HRC)、ビッカース(HV)、リーブ(HL)硬度などで表され、HBとHRCが最もよく使われる。
  • HBは適用範囲が広く、HRCは熱処理硬度など表面硬度の高い材料に適している。両者の違いは、硬度計のヘッドの違いにあり、HBとHRCは、硬度計のヘッドが異なる。 ブリネル硬度 鋼球を用いた硬さ試験機とダイヤモンドを用いたロックウェル硬さ試験機。
  • HVは顕微鏡分析に適しています。ビッカース硬さ(HV)は、最大120kgの荷重と、136°の頂角を持つダイヤモンド角錐圧子を材料表面に押し込んで測定します。ビッカース硬さ値(HV)は、材料に形成された圧痕の表面積を荷重値で割ることにより算出されます。
  • HLポータブル硬度計は、測定が簡単で、硬度面に衝撃を与えるためにバウンスボールヘッドを使用し、バウンスを生成します。試料面から1mmの位置でのインパクトヘッドの反発速度と衝撃速度の比から硬度を算出します。計算式はリーブ硬度HL=1000×VB(反発速度)/VA(衝撃速度)。
  • 最も一般的に使用されている携帯型リーブ硬度計は、次のように変換することができます:ブリネル(HB)、ロックウェル(HRC)、ビッカース(HV)、リーブ(HL)測定後のショア(HS)硬度。または、リーブの原理を利用し、ブリネル(HB)、ロックウェル(HRC)、ビッカース(HV)、リーブ(HL)、ショア(HS)の硬度値を直接測定します。

HB - ブリネル硬度:

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).

HR - ロックウェル硬度

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:

  • HRA:60kgの荷重とダイヤモンドコーン圧子を用いて得られる硬さで、非常に硬い材料(超硬合金など)に用いられる。
  • HRB:100kgの荷重と直径1.59mmの焼入れ鋼球を用いて得られる硬度。低硬度材(焼鈍鋼、鋳鉄など)に用いられる。
  • HRC:150kgの荷重とダイヤモンドコーン圧子を用いて得られる硬度で、非常に硬度の高い材料(焼入れ鋼など)に用いられる。

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。

3.引張強さとビッカース硬さ、ブリネル硬さ、ロックウェル硬さとの比較表。

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 
HVHBHRC
2508076.0
2708580.7
2859085.2
3059590.2
32010095.0
33510599.8
350110105
370115109
380120114
400125119
415130124
430135128
450140133
465145138
480150143
490155147
510160152
530165156
545170162
560175166
575180171
595185176
610190181
625195185
640200190
660205195
675210199
690215204
705220209
720225214
740230219
755235223
77024022820.3
78524523321.3
80025023822.2
82025524223.1
83526024724.0
85026525224.8
86527025725.6
88027526126.4
90028026627.1
91528527127.8
93029027628.5
95029528029.2
96530028529.8
99531029531.0
103032030432.2
106033031433.3
109534032334.4
112535033335.5
111536034236.6
119037035237.7
122038036138.8
125539037139.8
129040038040.8
132041039041.8
135042039942.7
138543040943.6
142044041844.5
145545042845.3
148546043746.1
152047044746.9
1555480(456)47.7
1595490(466)48.4
1630500(475)49.1
1665510(485)49.8
1700520(494)50.5
1740530(504)51.1
1775540(513)51.7
1810550(523)52.3
1845560(532)53.0
1880570(542)53.6
1920580(551)54.1
1955590(561)54.7
1995600(570)55.2
2030610(580)55.7
2070620(589)56.3
2105630(599)56.8
2145640(608)57.3
2180650(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

4.各種硬度の大まかな関係表

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
GYZJ10mm5kgB
934-1500kgBEFH
352132
362235
372337
382440
392542
40252645
41252747
42262849
43272951
44273054
45283056
46293158
4730322360
4830330.72662
4931341.32864
5032351.93166
5133362.53468
5234383.13670
5335393.6393072
5437404.2413473
5538414.7443775
5639435.3464077
5740445.8484378
5842456.3504680
5943476.8534882
6045497.3555183
6146507.8575485
6248528.3595686
6350548.8615988
6451569.2636189
6553589.7656390
66556010.1676692
67576210.6696893
バルコールビッカースウェブスターロックウェル
GYZJ10mm5kgB
934-1500kgBEFH
68606511717094
69626711.4737295
70647011.817757497
71677212.223767598
72697512.628787799
73727812.9338079100
74758113.3388180101
75788513.7428382102
76808814478483103
77849214.3518685104
78879514.7558786105
79909915598988106
809410315.3639089106
819710815.6669190107
8210111215.9709291108
8310511716.2739492109
8410912116.4769593109
8511312616.7799694110
8611713116.9819795111
8712113717.2849896111
8812614217.4869997112
8913017.68810098112
9013517.89010198113
911401810299114
9214518.2103100
9318.4103100
9418.6104101
9518.7105102
9618.9106102
9719106103
9819.2107
9819.3107
10019.4108

5.鋼のブリネル硬度の近似換算値

HBHV自給率HRBHRC人事HS引張強度
MPa
標準球炭化タングステン球
94085.66876.997
92085.367.576.596
900856776.195
-76788084.766.475.793
-75786084.465.975.392
-74584084.165.374.891
-73382083.864.774.390
-72280083.46473.888
-712
-7107808363.373.387
-69876082.662.572.686
-68474082.261.872.1
-68273782.261.77284
-67072081.86171.583
-65670081.360.170.8
-65369781.26070.781
-64769081.159.770.5
-63868080.859.270.180
63067080.658.869.8
62766780.558.769.779
67780.759.170
60164079.857.368.777
64079.857.368.7
57861579.15667.775
60778.855.667.4
55559178.454.766.7732055
579785466.12015
53456977.853.565.8711985
53377.152.5651915
51454776.952.164.7701890
-49553976.751.664.31855
53076.451.163.91825
49552876.35163.8681820
-47751675.950.363.21780
50875.649.662.71740
47750875.649.662.7661740
-46149575.148.861.91680
49174.948.561.71670
46149174.948.561.7651670
44447474.347.2611595
47274.247.160.81585
44447274.247.160.8631585
42942945573.445.759.7611510
41541544072.844.558.8591460
4014014257243.157.8581390
38838841071.441.856.8561330
37537539670.640.455.7541270
3633633837039.154.6521220
35235237269.3-11037.953.8511180
34134136068.7-10936.652.8501130
33133135068.1-108.535.551.9481095
32132133967.5-10834.351471060
31131132866.9-107.533.150461025
30230231966.3-10732.149.3451005
29329330965.7-10630.948.343970
28528530165.3-105.529.947.6950
27727729264.6-104.528.846.741925
26926928464.1-10427.645.940895
26226227663.6-10326.64539875
25525526963-10225.444.238850
24824826162.5-10124.243.237825
24124125361.810022.84236800
  
23523524761.49921.741.435785
22922924160.898.220.540.534765
22322323497.3-18.8
21721722896.4-17.533725
21221222295.5-16705
20720721894.6-15.232690
20120121293.8-13.831675
19719720792.8-12.730655
19219220291.9-11.529640
18718719690.7-10620
18318319290-928615
17917918889-827600
17417418287.8-6.4585
17017017886.8-5.426570
16716717586-4.4560
16316317185-3.325545
15615616382.9-0.9525
14914915680.823505
14314315078.722490
13713714376.421460
13113113774450
1261261327220435
12112112769.819415
11611612267.618400
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シェーン
著者

シェーン

MachineMFG創設者

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。

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