Hb твердость: Таблица твердости по Бринеллю, Роквеллу, Виккерсу, Шору

alexxlab | 08.11.1970 | 0 | Разное

Содержание

Метод Бринелля

Метод Бриннеля — один из основных методов определения твёрдости.

Этот метод относится к методам вдавливания. Испытание проводится следующим образом: вначале дают небольшую предварительную нагрузку для установления начального положения индентора на образце, затем прилагается основная нагрузка, образец выдерживают под её действием, измеряется глубина внедрения, после чего основная нагрузка снимается. При определении твёрдости методом Бринелля, в отличие от метода Роквелла, измерения производят до упругого восстановления материала. Индентор (полированный закалённый стальной шарик) вдавливают в поверхность испытуемого образца (толщиной не менее 4 мм) с регламентированным усилием. Через 30 с после приложения нагрузки измеряют глубину отпечатка. В другом варианте усилие прилагается до достижения регламентированной глубины внедрения.

Твёрдость по Бринеллю HB рассчитывается как «приложенная нагрузка», делённая на «площадь поверхности отпечатка»:

  ,

где — приложенная нагрузка, H;

— диаметр шарика, мм;

— диаметр отпечатка, мм,

или по формуле:

  ,

где — глубина внедрения индентора.

Нормативными документами определены диаметры индентора, время экспозиции, глубина внедрения индентора.

  • В России регламентированные нагрузки 49 Н, 127 Н, 358 Н, 961 Н, диаметр шарика 5 мм, глубины внедрения от 0,13 до 0,35 мм. В разных спецификациях эти значения различны.
  • Наиболее распространённые диаметры шарика — 10, 5, 2,5 и 1 мм и нагрузки 187,5 кгс, 250 кгс, 500 кгс, 1 000 кгс и 3 000 кгс.
  • Для выбора диаметра шарика обычно используют следующее правило: диаметр отпечатка должен лежать в пределах 0,2—0,7 диаметра шарика.
  • В методиках ISO и ASTM объединены метод с одним шариком и разными нагрузками и метод с применением разных шариков, а также дана формула вычисления твёрдости, не зависящей от нагрузки.

Твёрдость по шкале Бринелля выражают в кгс/мм². Для определения твёрдости по методу Бринелля используют различные твердометры, как автоматические, так и ручные.

Таблица: Типичные значения твёрдости бринелль для различных материалов
МатериалТвёрдость
Мягкое дерево, например сосна1,6 HBS 10/100
Твёрдое деревоот 2,6 до 7,0 HBS 10/100
Алюминий15 HB
Медь35 HB
Дюраль70 HB
Мягкая сталь120 HB
Нержавеющая сталь250 HB
Стекло500 HB
Инструментальная сталь650—700 HB
Преимущества и недостатки

Недостатки

  • Метод можно применять только для материалов с твердостью до 450 HB, если применять стальной закаленный шарик. Как альтернатива, применяют шарики из твёрдого сплава на основе карбида вольфрама (WC), это позволяет повысить верхний предел измерения твёрдости до 600 HBW.
  • Твёрдость по Бринеллю зависит от нагрузки, так как изменение глубины вдавливания не пропорционально изменению площади отпечатка.
  • При вдавливании индентора по краям отпечатка из-за выдавливания материала образуются навалы и наплывы, что затрудняет измерение как диаметра, так и глубины отпечатка.
  • Из-за большого размера тела внедрения (шарика) метод неприменим для тонких образцов.

Преимущества

Перевод результатов измерения твёрдости различными методами

Результаты измерения твёрдости по методу Бринелля могут быть переведены с помощью таблиц в единицы твёрдости по методам Виккерса и Роквелла. В свою очередь, измерения твёрдости двумя последними методами могут быть переведены в единицы твёрдости по методу Бринелля. Следует отметить, что таблицы перевода в разных нормативных документах отличаются.


Возврат к списку

Соотношение твердости стали по Бринеллю HB, Роквеллу HRC, Виккерсу HV

Таблица соответствия твердостей стали

Справочная таблица: Диаграмма преобразования твердости стали

 

Твердость по Бринеллю
HB
Роквеллу
HRC
Роквеллу
HRB
Виккерсу
HV
Н / мм²
800 72      
780 71      
760 70      
752 69      
745 68      
746 67      
735 66      
711 65      
695 64      
681 63      
658 62  
 
 
642 61      
627 60      
613 59      
601 58   746  
592 57   727  
572 56   694  
552 55   649  
534 54 120 589  
513 53 119 567  
504 52 118 549  
486 51 118 531
 
469 50 117 505  
468 49 117 497  
456 48 116 490 1569
445 47 115 474 1520
430 46 115 458 1471
419 45 114 448 1447
415 44 114 438 1422
402 43 114 424 1390
388 42 113 406 1363
375 41 112 393 1314
373 40
111
388 1265
360 39 111 376 1236
348 38 110 361 1187
341 37 109 351 1157
331 36 109 342 1118
322 35 108 332 1089
314 34 108 320 1049
308 33 107 311 1035
300 32 107 303 1020
290 31 106 292 990
277 30 105 285 971
271
29 104 277 941
264 28 103 271 892
262 27 103 262 880
255 26 102 258 870
250 25 101 255 853
245 24 100 252 838
240 23 100 247 824
233 22 99 241 794
229 21 98 235 775
223 20 97 227 755
216 19 96 222
716
212 18 95 218 706
208 17 95 210 696
203 16 94 201 680
199 15 93 199 667
191 14 92 197 657
190 13 92 186 648
186 12 91 184 637
183 11 90 183 617
180 10 89 180 608
175 9 88 178 685
170 7 87 175 559
167 6 86 172 555
166 5 86 168 549
163 4 85 162 539
160 3 84 160 535
156 2 83 158 530
154 1 82 152 515
149   81 149 500
147   80 147 490
143   79 146 482
141   78 144 481
139   77
142
480
137   76 140 475
135   75 137 467
131   74 134 461
127   72 129 451
121   70 127 431
116   68 124 422
114   67 121 412
111   66 118 402
107   64 115 382
105   62 112 378
103   61 108 373
95   56 104  
90   52 95  
81   41 85  
76   37 80  
Brinell
HB
Rockwell
HRC
Rockwell
HRB
Vickers
HV
Н / мм²
3000кг
10мм шарик
150кг
 
100кг
1/16 " Шарик

Алмазная пирамидка
120кг

Предел прочности на разрыв (приблизительно)

*Так как различные виды испытаний на твердость не все измеряют ту же самую комбинацию свойств материала, преобразование из одной шкалы твердости в другую лишь приблизительный процесс. Из-за широкого диапазона изменения среди различных материалов, не представляется возможным констатировать доверительные границы для ошибок при помощи диаграммы преобразования.


Детали и инструментыЧисло твердости HRC
Головки откидных болтов, гайки шестигранные, рукоятки зажимные33...38
Головки шарнирных винтов, концы и головки установочных винтов, оси шарниров, планки прижимные и съемные, головки винтов с внутренними шестигранными отверстиями, палец поводкового патрона35...40
Шлицы круглых гаек36...42
Зубчатые колеса, шпонки, прихваты, сухари к станочным пазам40...45
Пружинные и стопорные кольца, клинья натяжные45...50
Винты самонарезающие, центры токарные, эксцентрики, опоры грибковые и опорные платики, пальцы установочные, цанги50...60
Гайки установочные, контргайки, сухари к станочным пазам, эксцентрики круговые, кулачки эксцентриковые, фиксаторы делительных устройств, губки сменные к тискам и патронам, зубчатые колеса56...60
Рабочие поверхности калибров - пробок и скоб56...64
Копиры, ролики копирные58...63
Втулки кондукторные, втулки вращающиеся для расточных борштанг60...64

По РоквеллуПо БринеллюПо Виккерсу
(HV)
По Шору
HRCHRAHRBДиаметр отпечаткаHB
6584,5-2,3468894096
6483,5-2,3767091294
6383-2,3965986793
6282,5-2,4264384692
6182-2,4562781891
6081,5-2,47616--
5981-2,560175686
5880,5-2,5458270483
5780-2,56573693-
5679-2,655565379,5
5579-2,61551644-
5478,5-2,6553461876,5
5378-2,68522594-
5277,5-2,71510578-
5176-2,754955671
5076-2,76492549-
4976-2,81474528-
4875-2,8546150965,5
4774-2,944448463,5
4673,5-2,93435469-
4573-2,9542946161,5
4473-341544259,5
4272-3,06398419-
4071-3,1437839554
3869-3,2435436650
3668-3,34333342-
3467-3,4431331944
3267-3,52298302-
3066-3,628528840,5
2865-3,726927138,5
2664-3,825525636,5
24631003,924124234,5
226298422922932,5
2061974,121721731
1860954,220720629,5
-59934,26200199-
-58-4,3419319227,5
-57914,418718627
-56894,4818017925