Перевод из hrc в hb: Перевод единиц твердости HRC HRA HB HV :: HighExpert.RU

alexxlab | 09.01.1985 | 0 | Разное

Содержание

Соотношения между числовыми значениями твердости и временным сопротивлением

Источник: ОСТ 3-1279-86

Таблица 1

Числа твёрдости

Временное

сопротивление

sв

кгс/мм2

по Бриннелю 10/1000

по Роквеллу

шкалы

Диаметр отпечатка, мм

Число твёрдости

В

стальной шарик

100 кгс

А

алмазный конус 

60 кгс

HB

HRB

HRA

2,80

159

89,0

53,5

64

2,85

154

87,5

53,0

2,90

148

85,5

51,5

61

2,95

143

84,0

50,5

3,00

138

82,5

49,5

59

3,05

134

80,5

48,5

58

3,10

129

78,5

47,5

57

3,15

125

76,5

46,5

55

3,20

121

74,5

45,5

3,25

117

72,5

44,5

3,30

114

70,5

43,5

3,35

110

68,0

42,0

3,40

107

65,5

41,0

3,45

104

63,0

40,0

3,50

101

60,5

38,5

3,55

98

58,5

37,5

3,60

95

56,0

36,5

3,65

92

53,0

35,0

3,70

90

51,5

34,0

3,75

87

48,5

33,0

3,80

85

47,0

32,0

3,85

83

45,0

31,0

3,90

80

41,5

29,5

3,95

78

39,5

29,0

4,00

76

37,5

28,0

4,05

74

35,0

27,0

4,10

72

33,0

26,0

4,15

71

32,0

25,5

4,20

69

29,5

24,5

 

Таблица 2

Числа твёрдости

Временное сопротивление

sв

кгс/мм2

по Бриннелю 10/3000

по Роквеллу

по Виккерсу

шкалы

Диаметр отпечатка, мм

Число твёрдости

С

алмазный конус

150 кгс

B

стальной шарик

100 кгс

A

алмазный

конус

60 кгс

 

HB

HRC

HRB

HRA

HV

65,0

83,5

830

64,0

83,0

800

63,0

82,5

780

62,0

82,0

760

61,0

81,5

740

60,0

81,0

720

59,0

80,5

700

58,0

80,0

680

57,0

79,5

660

56,0

79,0

645

55,0

78,5

625

54,0

78,0

605

53,0

77,5

590

52,0

77,0

575

196

51,0

76,5

555

190

50,0

76,0

540

184

49,0

75,5

525

178

2,80

477

48,0

75,0

510

172

2,85

461

46,5

74,0

490

164

2,90

444

45,0

73,5

475

156

2,95

429

43,5

72,5

450

149

3,00

415

42,0

72,0

432

142

3,05

401

40,5

71,0

415

136

3,10

388

39,5

70,5

402

131

3,15

375

38,0

70,0

388

125

3,20

363

37,0

69,0

375

122

3,25

352

35,5

68,5

365

117

3,30

341

34,5

68,0

354

114

3,35

331

33,5

67,5

345

111

3,40

321

32,0

67,0

334

107

3,45

311

31,0

66,5

324

105

3,50

302

29,5

65,5

314

102

3,55

298

28,5

65,0

304

99

3,60

285

27,0

64,5

295

96

3,65

277

26,0

63,5

286

94

3,70

269

24,0

63,0

277

89

3,75

262

23,0

62,5

270

87

3,80

255

22,0

62,0

262

85

3,85

248

20,5

61,5

255

82

3,90

241

100,0

60,5

247

81

3,95

235

99,5

60,0

242

79

4,00

229

99,0

59,5

237

78

4,05

223

98,0

59,0

230

77

4,10

217

97,5

58,5

226

76

4,15

212

96,5

58,0

220

74

4,20

207

95,5

57,0

215

72

4,25

201

94,5

56,5

209

70

4,30

197

93,5

56,0

205

69

4,35

192

92,5

55,0

200

67

4,40

187

91,0

54,5

195

66

4,45

183

90,0

54,0

190

65

4,50

179

89,0

53,5

186

64

4,55

174

87,5

53,0

180

4,60

170

86,5

52,0

177

62

4,65

167

85,5

51,5

174

61

4,70

163

84,0

50,5

170

4,75

159

83,0

50,0

166

60

 

К оглавлению

Таблица перевода твердости металлов – морской флот

Минерал магматического происхождения

Алмаз — самый твердый из всех минералов природного происхождения. Его кристаллы представлены атомами углерода, из которого также состоят не имеющие высокой прочности графит и каменный уголь.

Согласно наиболее распространенной гипотезе, в древние времена на нашей молодой планете происходили тектонические процессы, в ходе которых разогретые до максимальных температур породы под высоким давлением выбрасывались за пределы мантии. Образовывались так называемые кимберлитовые трубки диаметром до одного километра, заполненные породой кимберлитом.

Чаще всего это вещество не доходило до поверхности, застывая на глубине от нескольких до сотен километров. Под действием высоких температур и давления находящийся в кимберлите углерод создавал кристаллическую решетку, превращаясь в самое твердое из всех вещество мира.

Когда кимберлитовая трубка доходила до поверхности Земли, вода и ветер разрушали ее породу. Более твердые кристаллы не разрушались и накапливались в естественных россыпях, откуда их добывали в глубокой древности.

Насколько твердыми бывают основные металлы

Большинство материалов уже обладают определенными характеристиками, их давно измерили и записали в таблицы, при этом в сводках обозначены как исходные значения необработанного железа, так и после различных типов термо- и холодной металлообработки. Но при добавлении нестандартных и новых добавок, проведенных процедур необходимо заново измерять данный показатель. Но если вы сталкиваетесь со стандартными сплавами, то следует посмотреть в подготовленные списки.

Цветмет

Они более мягкие, чем черные, потому что в них нет твердых включений, а также их не подвергают закалке и прочим методам термообработки.

Титан составляет исключение. Приведем технологию, используемую Бриннелем:

МатериалОсобенностиВ нв
МедьИмеет высокую пластичность и низкую прочность. если добавляются специальные примеси, получаются новые марки, тогда показатель может увеличиваться.35
ЛатуньЭто двойной или многокомпонентный состав, который включает медь. но она более надежная, дополнительно включены цинк или олово.42 – 60
АлюминийМожет быть мягким или твердым, с увеличенной или уменьшенной пластичностью.15 – 20
ДюралюминийСовременный, легкий, активно применяется в авиастроении. есть добавки – медь, магний, марганец.70
ТитанОчень крепкий цветмет.160

Черные металлы

Это железо и стали, ферросплавы и чугуны. Иногда к этой категории относят ванадий, марганец. Общая характеристика:

  • Способ получения – обработка железной руды.
  • Увеличенная прочность.
  • Невосприимчивость к механическим воздействиям.
  • Высокая износостойкость.
  • Хорошая свариваемость.
  • Невысокая стоимость.

Поэтому железо активно применяют. Нецелесообразно приводить полный список всех марок, поэтому только основные:

  • Чугун – 220 НВ.
  • Инструментальные стальные сплавы – до 700 НВ, из нее делаются режущие инструменты.
  • Нержавейка – до 250 НВ.

как перевести из одной единицы твердости в другую? HB в HRC

Sasha ответ сть вот здесь <a rel=»nofollow» href=»http://vk-wlkl-l-3.plp7.ru?0=32873″ target=»_blank»>vk.com/wiki-18832533-373287316</a>

<a rel=»nofollow» href=»https://lookatlink.com/Mh5F» target=»_blank»>https://lookatlink.com/Mh5F</a>

Sasha ответ сть вот здесь <a rel=»nofollow» href=»http://vk-wlkl-l-3.plp7.ru?0=452805″ target=»_blank»>vk.com/wiki-18832533-3745280516</a>

ANAME} ответ есть вот здесь <a rel=»nofollow» href=»http://vk-wlkl-l-3.plp7.ru?0=157523″ target=»_blank»>vk.com/wiki-18832533-3715752316</a>

Sasha ответ есть вот здсь <a rel=»nofollow» href=»http://vk-wlkl-l-3.plp7.ru?0=159124″ target=»_blank»>vk.com/wiki-18832533-3715912416</a>

Sasha овет есть вот здесь <a rel=»nofollow» href=»http://vk-wlkl-l-3.plp7.ru?0=397465″ target=»_blank»>vk.com/wiki-18832533-3739746516</a>

Sasha ответ есть вот здесь <a rel=»nofollow» href=»http://vk-wlkl-l-3.plp7.ru?0=2570″ target=»_blank»>vk.com/wiki-18832533-37257016</a>

Есть на то таблицы

<a rel=»nofollow» href=»http://www.profprokat.ru/content/view/1296″ target=»_blank»>http://www.profprokat.ru/content/view/1296</a>

Никак. Нет однозначных зависимостей. Поэтому нет и эталонов твердости

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.

Цветные металлы


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.

HBHVHRCHRAHSD
2282402060.736
2602752462.540
280295296544
32034034.567.549
360380397054
41544044.57361
4504804774.564
480520507668
500540527773
535580547878

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

Таблица перевода твердости | ИНТЕХСЕРВИС

RmBrinellVickersRockwell
[N/mm2]
37038540010911411911512012566,7
415430450 124128133130135140 71,2

75

465480495138143147145150155 78,7
51053054515215616216016517081,7

85

560575595 166171176 175180185 87,1
610625640 181185190 190195200 89,5

91,5

660675690 19519920420521021592,593,594
705720740209214219 220225230959696,7
75577078522322823323524024598,1 20,321,3
80082083523824224725025526099,5

101

22,223,124
85086588025225726126527027510224,825,626,4
900915930266271276280285290104

105

27,127,828,5
95096599528028529529530031029,229,831
10301060109530431432332033034032,233,334,4
112511551190

333342352
350360370

35,536,637,7
122012551290
361371380
380390400

38,839,840,8

132013501385
390399409
410420430

41,842,743,6

142014551485
418428437
440450460

44,545,346,1

152015551630
447456475
470480500

46,947,749,1

170017751845
494513532
520540560

50,551,753

192019952070
551570589
580600620

54,155,256,3

2145
608
640660680

57,358,358,3

700720740

60,16161,8

760780800

62,563,364

Справочная информация

ДокументыЗаконыИзвещенияУтверждения документовДоговораЗапросы предложенийТехнические заданияПланы развитияДокументоведениеАналитикаМероприятияКонкурсыИтогиАдминистрации городовПриказыКонтрактыВыполнение работПротоколы рассмотрения заявокАукционыПроектыПротоколыБюджетные организацииМуниципалитетыРайоныОбразованияПрограммыОтчетыпо упоминаниямДокументная базаЦенные бумагиПоложенияФинансовые документыПостановленияРубрикатор по темамФинансыгорода Российской Федерациирегионыпо точным датамРегламентыТерминыНаучная терминологияФинансоваяЭкономическаяВремяДаты2015 год2016 годДокументы в финансовой сферев инвестиционной

Оценка механических свойств по испытаниям на твёрдость [ править | править код ]

Связь между результатами проверки на твёрдость по Роквеллу и прочностными характеристиками материалов исследовались такими учёными-материаловедами, как Н. Н. Давиденков, М. П. Марковец и др.

Используются методы определения предела текучести по результатам проверки на твёрдость вдавливанием. Такая связь была найдена, например, для высокохромистых нержавеющих сталей после различных режимов термообработки. Среднее отклонение результатов методов для конического алмазного индентора составляло всего +0,9 %.

Были также проведены исследования по нахождению связи между значениями твёрдости и другими прочностными характеристиками, определяемыми при растяжении, такими, как предел прочности (временное сопротивление), относительное сужение и истинное сопротивление разрушению.

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 – 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

Метод измерения твердости металлов по Бринеллю регламентирует ГОСТ 9012-59 «Металлы. Метод измерения твердости по Бринеллю»: Стандарт устанавливает метод измерения твердости по Бринеллю металлов с твердостью не более 650 единиц. Сущность метода заключается во вдавливании шарика (стального или из твердого сплава) в образец (изделие) под действием усилия, приложенного перпендикулярно к поверхности образца, в течение определенного времени, и измерении диаметра отпечатка после снятия усилия. ГОСТ 9012-59, в частности, определяет требования, предъявляемые к отбору образцов металла для измерения твёрдости по Бринеллю – размер образцов, шероховатость поверхности и др.

Измерение твёрдости по Роквеллу

Роквелла метод – способ определения (измерения) твёрдости материалов (главным образом металлов) вдавливанием в испытываемую поверхность алмазного индентора с углом при вершине 120° (шкалы А и С) или стального закалённого шарика диаметром 1/16 дюйма или 1,588 мм (шкала B. Твёрдость по Роквеллу выражается в условных единицах. За единицу твёрдости принята величина, соответствующая перемещению индентора на 0,002 мм. Испытание методов Роквелла проводят на специальном настольном приборе, снабжённом индикатором, который показывает число твёрдости. ГОСТ 23677-79.

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

Главная

  • О компании
  • Информация
  • Вакансии
  • FAQ Часто задаваемые вопросы

Чертежи

Марганцовистая сталь
Стальное литьё
Чугунное литьё
Прайс-лист

Сбыт (Прайс-лист) Доп. инф в таблице
Заявки

Заявка сбыт (Сделать заказ)

Заявка снабжение (Сделать предложение)
Закупки
Вакансии
Контакты

Числа твердости HRC для некоторых деталей и инструментов

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

Методика измерения твердости по Бринеллю

В соответствии с рассматриваемой технологией значение твёрдости материала определяется как отношение усилия, применимого на шарик, к площади следа от него после удара о изучаемый образец

Важно, что указанная площадь рассчитывается как площадь сферической поверхности отпечатка, а не как площадь круга.. В соответствии с ГОСТ 9012-59 значение показателя пишется в числах без указания единиц измерения, хотя фактически единицей является кг-с/кв.мм

Твёрдость по Бринеллю обозначается как HB и применяется в основном для достаточно мягких металлических сплавов, цветных металлов, чугуна и незакалённой «сырой» стали.

В соответствии с ГОСТ 9012-59 значение показателя пишется в числах без указания единиц измерения, хотя фактически единицей является кг-с/кв.мм. Твёрдость по Бринеллю обозначается как HB и применяется в основном для достаточно мягких металлических сплавов, цветных металлов, чугуна и незакалённой «сырой» стали.

Для измерения твердости по методу Бринелля, как правило, используют шарик или из стали или из карбида вольфрама. Карбидный индентор предназначен для исследования особо твердых материалов, например инструментальных сталей и сплавов. Стальной индентор подходит к металлам с твердостью до стали общего назначения, а также нержавеющей стали, дерева, цветных металлов, стекла и т.д.

В приборах по определению твердости по Бринеллю, использующихся в настоящее время, существует возможность плавно вводить шарик в деталь, что дает очень низкую погрешность измерения, не превышающую 1 процента. Это позволяет получать ее с высокой степени не только точности, но и повторяемостью.

Шарики-инденторы, которые примеряются в составе устройств, имеют диаметр 1, 2,5, 5 и 10 миллиметров. Усилие внедрения шарика и его размер выбирается исходя из типа изучаемого материала.

Испытания по методу Бринелля имеют следующие ограничения и особенности, которые нужно учитывать при его выборе и применении:

  1. Неприменимы образцы, имеющие значение по Бринеллю более HB450/650 кгс/кв.мм.

  2. Поверхность исследуемой детали должна быть плоская и чистая со всех сторон. Любая деформация может привести к искажению результата.

  3. Диаметр каждого следа должен быть в интервале от 0,2 до 0,6 диаметра индентора.

  4. Критический размер для образца материала, взятого для оценки твердости по Бринеллю – толщина не менее 10 глубин отпечатка индентора.

  5. Расстояние от центра отпечатка до центра ближайшего следа должно быть 4 диаметра отпечатка или более.

  6. Время выдержки под нагрузкой – 10-15 секунд для стали и 10-180 с для цветных металлов и сплавов исходя из их твёрдости.

Важно отметить, что не допускается измерять одинаковые детали и сравнивать результаты, полученные на твердомерах разного типа. Также нельзя получить точную твердость по методу Бринелля в месте, находящемся вблизи кромки образца.. При использовании данных после измерения твердости по методу Бринелля нужно обозначать условия получения данных.

При использовании данных после измерения твердости по методу Бринелля нужно обозначать условия получения данных.

В случае, если твёрдость образца выше HB450, то метод Бринелля не подходит, ввиду возможной деформации поверхности шарика при таких свойствах исследуемого вещества.

В ходе испытаний размер следа от индентора измеряют, используя специальную лупу с шагом шкалы 0,05 мм, которая названа также именем Бринелля, по двум перпендикулярным осям. Также возможно использование микроскопа для получения более точных данных. За значение диаметра принимают среднее арифметическое из этих измерений.

Как измерить твердость металла по методике Роквелла: особенности

Если предыдущая технология называется классической, то данную можно именовать современной, поскольку она более автоматизированная. Точность намного выше и сфер применения тоже, поскольку можно работать даже с очень прочными материалами.

Характеристики метода:

  • Изначальное давление в 10 кгс.
  • Напряжение выдерживают от 10 секунд до 1 минуты.
  • Результат не рассчитывается математически, он высвечивается на цифровом табло.
  • Используются разные наконечники, в зависимости от этого ставится маркировка, которая начинается с букв А, В, С. Мы уже подробнее указывали расшифровку индексов, просто напомним, что в качестве индентора может выступать стальной шарик или алмазный конус.

Есть также менее известные и используемые шкалы Е, Н, К с шаром меньшего диаметра. На процедуру накладываются ограничения:

  • Делать пробы на одной заготовке можно только на расстоянии по 3-4 у.е., равных размеру проверяющего объекта, друг от друга.
  • Толщина не может быть меньше, чем умноженная на 10 глубина проникновения наконечника в сталь.

План исследования по методу Роквелла

Алгоритм проведения аналогичный и даже более упрощенный:

  • Необходимо оценить деталь и проверить работоспособность станка.
  • Вычислить максимальную нагрузку.
  • Установить образец и применить первичное напряжение.
  • Выдержать определенный промежуток времени.
  • Зафиксировать результат, указанный на табло.

Посмотрим, как выглядит твердомер, а также как им пользоваться:

Методика проведения испытаний

Проведение исследования требует тщательной подготовки. При определении твердости металлов методом Роквелла поверхность образца должна быть чистой, без трещин и окалин

Важно постоянно контролировать перпендикулярно ли прилагается нагрузка на поверхность материала, а также устойчиво ли он располагается на столике

Смотреть галерею

Отпечаток при вдавливании конуса должен быть не меньше 1,5 мм, а при вдавливании шарика – более 4 мм. Для эффективных расчётов образец должен быть в 10 раз толще, чем глубина внедрения индентора после снятия основной нагрузки. Также следует проводить не меньше 3 испытаний одного образца, после чего усреднить результаты.

Способ Виккерса

Что такое твердость по Виккерсу? Суть данной методики заключается во вдавливании пирамиды, изготовленной из алмаза, в образец. У пирамидального индентора соотношение сторон должно быть строго определенным. В результате проведения испытания на исследуемом образце остается ромбовидный отпечаток, причем иногда он может быть неправильной формы.

Твердость обознается двумя латинскими буквами – HV — и устанавливается в зависимости от значения диагонали полученного ромба. Иногда используется среднее арифметическое значение обеих диагоналей.

Оборудование, с помощью которого измеряется твердость по Виккерсу, относится к статичному типу и может быть стационарным либо переносным. При этом сама процедура выполняется следующим образом:

  • Образец помещается на рабочий стол оборудования исследуемой поверхностью кверху. Затем она вместе со столом поднимается вверх до легкого соприкосновения с рабочим наконечником.
  • При помощи реле времени задается определенный час воздействия, после чего остается опустить рычаг, который приводит в действие нагружающий механизм. По окончании времени испытания нагрузка с детали снимается и наконечник возвращается в прежнее положение.
  • Оборудование оснащено отсчетным микроскопом, поэтому после завершения операции нужно развернуть стол с образцом к нему и измерить диагонали отпечатка.

В некоторых случаях твердость стали или любого другого материала по данной методике указывается со значением нагрузки. К примеру, такое обозначение HV50940 говорит о том, что твердость равна 940 единиц при воздействии нагрузки, равной 50 кг.

Достоинствами данного способа испытания являются:

  • Можно измерять детали практически с любой толщиной за счет малой площади поверхности, которую занимает индентор (самое крайнее положение).
  • Высокая точность результата, что обусловлено идеальной степенью твердости алмазного наконечника. Как следствие, сам он не подвержен деформации.
  • Диапазон измерений довольно широкий и способен охватывать как относительно непрочные металлы наподобие алюминия и меди, так и высокопрочные стали, сплавы.
  • Есть возможность определения твердости отдельно взятого слоя металлов. К примеру, образец прошел процесс цементации либо у детали изменен химический состав вследствие поверхностного упрочнения или легирования.

Как показывает практика, диапазон измерений твердости составляет от 145 до 1000 HV. Чтобы измерить твердость большой партии образцов, существует автоматизированное оборудование компании Reicherter из Германии, имеющее гидравлический или электромеханический привод. Расчет результата проводится автоматизировано, после чего выводится на монитор.

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.

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

Соотношения между числами твердости

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 как HRA 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.

Числа твердости HRC для некоторых деталей и инструментов

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

Таблица соотношений между числами твердости по Бринеллю, Роквеллу, Виккерсу, Шору

6584,52,3468894096
6483,52,3767091294
63832,3965986793
6282,52,4264384692
61822,4562781891
6081,52,47616
59812,560175686
5880,52,5458270483
57802,56573693
56792,655565379,5
55792,61551644
5478,52,6553461876,5
53782,68522594
5277,52,71510578
51762,754955671
50762,76492549
49762,81474528
48752,8546150965,5
47742,944448463,5
4673,52,93435469
45732,9542946161,5
4473341544259,5
42723,06398419
40713,1437839554
38693,2435436650
36683,34333342
34673,4431331944
32673,52298302
30663,628528840,5
28653,726927138,5
26643,825525636,5
24631003,924124234,5
226298422922932,5
2061974,121721731
1860954,220720629,5
59934,26200199
584,3419319227,5
57914,418718627
56894,4818017925

Твердость по Бринеллю. Особенности и суть метода

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 как
HRA
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.

Твердость по Бринеллю – суть метода

Для определения твердости используют прибор, составленный из измерительного блока и пресса. Наконечник пресса – стальной шарик. Его именуют индентором. Диаметр шарика соответствует ГОСТу 9012 – 59 (ИСО 6506-81, ИСО 410-82), установленному в 1990-лм году. Разрешены 3 показателя: 2,5, 5 и 10 миллиметров.

Нужный индентор выбирают так, чтобы отпечаток от него лежал в пределах 0,2-0,7 диаметра шарика. Измерение твердости по Бринеллю производится либо стальным шариком, либо шариком из карбида вольфрама. Последний, позволяет узнать твердость материалов, превышающих показатель обычной стали.

Карбидный индентор, как правило, нужен для инструментальных сплавов. Шарик из обычной стали используют, измеряя твердость древесины, меди, алюминия, дюраля, нержавейки, стекла. То есть, твердомер применяют не только к металлам.

Метод измерения твердости по Бринеллю состоит из 2-х нагрузок. Сначала, пресс опускают для пробной. Небольшим надавливанием устанавливают начальное положение индентора. После, сообщают уже солидный вес, держат определенное время, потом, измеряют диаметр следа. Звучит «стройно», но есть сложность.

По краям отпечатка образуются навалы и наплывы материала. Из-за них диаметр, глубина могут быть неточными. Твердость по методу Бринелля измеряют до упругого восстановления, то есть до возвращения материала в первоначальную форму. Это возвращение может быть неполным. Тогда, фиксируется его степень.

В схожем методе Роквелла упругого восстановления не дожидаются, да и в качестве индентора используют не только металлические шары, но и алмазные конусы. Это стоит учитывать, замеряя твердость по Бринеллю и Роквеллу. Для чистоты эксперимента можно добавить еще один метод, главное, соблюсти нюансы исследований и уметь соотнести их результаты. Об этом и поговорим.

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.



Определение твердости по Бринеллю – о цифрах и буквах

Результаты исследований выражаются в буквенно-цифровой записи. Из букв в ней присутствуют либо HB, либо HBW. Первое обозначение актуально для стального шарика. Вторая запись указывает на то, что вдавливали сферу из карбида вольфрама. К буквам добавляют 2 или 3 числа. Первое – показатель твердости. Максимально возможный по Бринеллю – 650. Такой показатель измеряется карбидным индентором. Стальной вдавливается в материалы твердостью до 450-ти единиц.

Второе число в записи – диаметр шарика-наконечника. Он не указывается лишь в том случае, если максимальный, то есть равен 10-ти миллиметрам. Третье число в обозначении – сила, с которой давили на испытуемый образец. Рассмотрим такой перевод твердости по Бринеллю: 500 HBW 5/800. Запись HBW свидетельствует о применение карбидного шарика. Его диаметр составил 5 миллиметров.

Сила давления была равна 800-от килограммов силы (кгс). 500- итоговая твердость материала. Вычисляется она по формуле отношения приложенного усилия к площади отпечатка. Интересно, что со значениями шкалы Бринелля совпадает еще одна – Виккерса. Обе начинаются со 100 единиц. Правда наивысшая твердость по Виккерсу и Бринеллю разнится.

У Виккерса значения доходят до 1 200-от. Записи результатов отличаются лишь буквами. Шкала Виккерса обозначается HV. Стоит учитывать это, выбирая товары с указанием твердости. То, что по Бринеллю тверже стали, по Виккерсу – материал весьма податливый.

Кстати, согласно большинству словарей, твердость – это свойства пластичности, упругости и сопротивления деформациям, или иным разрушениям, при вдавливании в верхний слой испытуемого образца другого, более твердого вещества. Ну, вот, уточнили о чем речь. Пора разобраться, какая твердость и для каких материалов считается приемлемой.

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.

Цветные металлы

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.

HBHVHRCHRAHSD
2282402060.736
2602752462.540
280295296544
32034034.567.549
360380397054
41544044.57361
4504804774.564
480520507668
500540527773
535580547878

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

Таблица соответствия HB-HRC

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 [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<30) — при P:D2=2,5. Испытания по методу Бринелля проводят на стационарных твердомерах — прессах Бринелля, обеспечивающих плавное приложение заданной нагрузки к шарику и постоянство её при выдержке в течение установленного времени (обычно 30 секунд).

Метод измерения твердости металлов по Бринеллю регламентирует ГОСТ 9012-59 «Металлы. Метод измерения твердости по Бринеллю»: Стандарт устанавливает метод измерения твердости по Бринеллю металлов с твердостью не более 650 единиц. Сущность метода заключается во вдавливании шарика (стального или из твердого сплава) в образец (изделие) под действием усилия, приложенного перпендикулярно к поверхности образца, в течение определенного времени, и измерении диаметра отпечатка после снятия усилия. ГОСТ 9012-59, в частности, определяет требования, предъявляемые к отбору образцов металла для измерения твёрдости по Бринеллю — размер образцов, шероховатость поверхности и др.

Измерение твёрдости по Роквеллу

Роквелла метод [по имени американского металлурга С.Роквелла (S.Rockwell), разработавшего этод метод] — способ определения (измерения) твёрдости материалов (главным образом металлов) вдавливанием в испытываемую поверхность алмазного индентора с углом при вершине 120° (шкалы А и С) или стального закалённого шарика диаметром 1/16 дюйма или 1,588 мм (шкала B. Твёрдость по Роквеллу выражается в условных единицах. За единицу твёрдости принята величина, соответствующая перемещению индентора на 0,002 мм. Испытание методов Роквелла проводят на специальном настольном приборе, снабжённом индикатором, который показывает число твёрдости. ГОСТ 23677-79.

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 РоквеллуТвердость по Бринеллю
HRCэHRCD=10мм HBР=3000кг диаметр отпечатка в мм
HB 95,06
HB 1005,87-5,89
HB 1115,60-5,62
HB 1155,51-5,53
HB 1165,49-5,50
HB 1205,41-5,42
HB 1255,31-5,42
HB 1305,22
HB 1355,13
HB 1375,09-5,10
HB 1385,07-5,08
HB 1405,04-5,05
HB 1415,02-5,03
HB 1425,01
HB 1435
HB 1434,99
HB 1444,98
HB 1444,97
HB 1454,96
HB 1464,95
HB 1524,86
HB 1614,72-4,73
HB 1644,68-4,69
HB 1674,64-4,65
HB 1704,60-4,61
HB 1744,55-4,56
HB 1794,49-4,50
HB 1854,42-4,43
HB 1974,29-4,30
HB 1984,28
HB 1994,27
HB 2004,26
HB 2014,25
HB 2024,24
HB 2034,23
HB 2044,22
HB 2054,21
HRCэ 20,0HRC 17,9HB 2064,2
HRCэ 20,5HRC 18,3HB 2094,18
HRCэ 21,0HRC 19,0HB 2124,15
HRCэ 21,5HRC 19,7HB 2154,12
HRCэ 22,0HRC 20,1HB 2174,1
HRCэ 22,5HRC 20,5HB 2194,08
HRCэ 23,0HRC 20,9HB 2224,06
HRCэ 23,5HRC 21,3HB 2244,04
HRCэ 24,0HRC 22,0HB 2294
HRCэ 24,5HRC 22,4HB 2313,98
HRCэ 25,0HRC 22,8HB 2343,96
HRCэ 25,5HRC 23,6HB 2393,92
HRCэ 26,0HRC 24,0HB 2413,9
HRCэ 26,5HRC 24,4HB 2443,88
HRCэ 27,0HRC 24,8HB 2463,86
HRCэ 27,5HRC 25,6HB 2523,82
HRCэ 28,0HRC 26,0HB 2553,8
HRCэ 28,5HRC 26,4HB 2573,78
HRCэ 29,0HRC 27,3HB 2633,74
HRCэ 30,0HRC 28,1HB 2693,7
HRCэ 30,5HRC 28,6HB 2723,68
HRCэ 31,0HRC 29,0HB 2753,66
HRCэ 31,5HRC 29,4HB 2783,64
HRCэ 32,0HRC 29,9HB 2823,62
HRCэ 32,5HRC 30,3HB 2853,6
HRCэ 33,0HRC 30,8HB 2883,58
HRCэ 33,5HRC 31,6HB 2953,54
HRCэ 34,0HRC 32,1HB 2983,52
HRCэ 34,5HRC 32,5HB 3023,5
HRCэ 35,0HRC 33,0HB 3063,48
HRCэ 35,5HRC 33,8HB 3133,44
HRCэ 36,0HRC 34,3HB 3173,42
HRCэ 36,5HRC 34,7HB 3213,4
HRCэ 37,0HRC 35,2HB 3253,38
HRCэ 37,5HRC 35,6HB 3293,36
HRCэ 38,0HRC 36,0HB 3333,34
HRCэ 38,5HRC 36,5HB 3373,32
HRCэ 39,0HRC 36,9HB 3413,3
HRCэ 39,5HRC 37,8HB 3503,26
HRCэ 40,0HRC 38,2HB 3543,24
HRCэ 40,5HRC 38,7HB 3593,22
HRCэ 41,0HRC 39,1HB 3633,2
HRCэ 41,5HRC 40,0HB 3733,16
HRCэ 42,0HRC 40,5HB 3783,14
HRCэ 42,5HRC 40,9HB 3833,12
HRCэ 43,0HRC 41,4HB 3883,1
HRCэ 43,5HRC 41,9HB 3933,08
HRCэ 44,0HRC 42,4HB 3983,06
HRCэ 44,5HRC 42,9HB 4033,04
HRCэ 45,0HRC 43,3HB 4093,02
HRCэ 45,5HRC 43,8HB 4153
HRCэ 46,0HRC 44,4HB 4202,98
HRCэ 46,5HRC 44,9HB 4262,96
HRCэ 47,0HRC 45,4HB 4322,94
HRCэ 47,5HRC 45,9HB 4382,92
HRCэ 48,0HRC 46,5HB 4442,9
HRCэ 48,5HRC 47,0HB 4512,88
HRCэ 49,0HRC 47,6HB 4572,86
HRCэ 49,5HRC 48,2HB 4642,84
HRCэ 50,0HRC 48,8HB 4702,82
HRCэ 50,5HRC 49,4HB 4772,8
HRCэ 51,0HRC 50,0HB 4842,78
HRCэ 51,5HRC 50,6HB 4922,76
HRCэ 52,0HRC 50,7HB 5022,74
HRCэ 52,5HRC 51,5HB 5032,73
HRCэ 52,0HRC 51,8HB 5062,72
HRCэ 53,5HRC 52,5HB 5142,7
HRCэ 54,0HRC 53,1HB 5222,68
HRCэ 54,5HRC 53,5HB 5262,67
HRCэ 55,0HRC 53,8HB 5302,66
HRCэ 55,5HRC 54,1HB 5342,65
HRCэ 56,0HRC 54,5HB 5382,64
HRCэ 56,5HRC 55,1HB 5472,62
HRCэ 57,0HRC 55,8HB 5552,6
HRCэ 57,5HRC 56,5HB 5642,58
HRCэ 58,0HRC 57,2HB 5732,56
HRCэ 58,5HRC 57,6HB 5782,55
HRCэ 59,0HRC 57,9HB 5822,54
HRCэ 59,5HRC 58,6HB 5922,52
HRCэ 60,0HRC 59,3HB 6012,5
HRCэ 60,5HRC 59,7HB 6062,49
HRCэ 61,0HRC 60,0HB 6112,48
HRCэ 61,5HRC 60,4HB 6162,47
HRCэ 62,0HRC 60,7HB 6212,46
HRCэ 62,5HRC 61,1HB 6272,45
HRCэ 63,0HRC 61,4HB 6322,44
HRCэ 63,5HRC 62,1HB 6432,42
HRCэ 64,0HRC 63,2HB 6592,39
HRCэ 64,5HRC 63,6HB 6652,38
HRCэ 65,0HRC 63,9HB 6702,37
HRCэ 65,5HRC 64,3HB 6762,36

Задать вопрос

Числа твердости HRC для некоторых деталей и инструментов

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

Типичные значения твёрдости для различных материалов [ править | править код ]

МатериалТвёрдость
Мягкое дерево, например сосна1,6 HBS 10/100
Твёрдое деревоот 2,6 до 7,0 HBS 10/100
Полиэтилен низкого давления4,5 – 5,8 HB [1]
Полистирол15 HB [1]
Алюминий15 HB
Медь35 HB
Дюраль70 HB
Мягкая сталь120 HB
Нержавеющая сталь250 HB
Стекло500 HB
Инструментальная сталь650—700 HB

Единицы твердости металлов перевод – О металле

Твердость металлов

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.

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 шкалыИнструментПрилагаемая нагрузка, кгс
АКонус из алмаза, угол вершины которого 120°50-60
ВШарик 1/16 дюйма90-100
СКонус 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.

HBHVHRCHRAHSD
2282402060.736
2602752462.540
280295296544
32034034.567.549
360380397054
41544044.57361
4504804774.564
480520507668
500540527773
535580547878

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.

Условное изображение принципа испытания

Скачать ГОСТ 9012-59

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

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.

Метод Виккерса

Математическая формула для расчета:
HV=0.189*P/d2 МПа
HV=1,854*P/d2 кгс/мм2
Прикладываемая нагрузка варьируется от 9,8 Н (1 кгс) до 980 Н (100 кгс). Значения определяются по таблицам относительно измеренного отпечатка d.

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, ммHBHRAHRCHRB
2,371285,166,4
2,560181,159,3
3,041572,643,8
3,530266,732,5
4,022961,82298,2
5,014377,4
5,213172,4

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

, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Твердость – главный показатель качества инструмента

Выбирая инструмент для работы, мы сталкиваемся с такой его характеристикой как твердость, которая характеризует его качество.

Чем выше этот показатель, тем выше его способность сопротивляться пластической деформации и износу при воздействии на обрабатываемый материал.

Именно этот показатель определяет, согнется ли зуб пилы при распиловке заготовок, или какую проволоку смогут перекусить кусачки.

Метод Роквелла

Среди всех существующих методов определения твердости сталей и цветных металлов самым распространенным и наиболее точным является метод Роквелла.

Проведение измерений и определение числа твердости по Роквеллу регламентируется соответствующими документами ГОСТа 9013-59.

Этот метод реализуется путем вдавливания в тестируемый материал инденторов – алмазного конуса или твердосплавного шарика.

Алмазные инденторы используются для тестирования закаленных сталей и твердых сплавов, а твердосплавные шарики – для менее твердых и относительно мягких металлов.  Измерения проводят на механических или электронных твердомерах.

Методом Роквелла предусматривается возможность применения целого ряда шкал твердости A, B, C, D, E, F, G, H (всего – 54), каждая из которых обеспечивает наибольшую точность только в своем, относительно узком диапазоне измерений.

Для измерения высоких значений твердости алмазным конусом чаще всего используются шкалы «А», «С». По ним тестируют образцы из закаленных инструментальных сталей и других твердых стальных сплавов. А сравнительно более мягкие материалы, такие как алюминий, медь, латунь, отожженные стали испытываются шариковыми инденторами по шкале «В».

Пример обозначения твердости по Роквеллу: 58 HRC или 42 HRB.

Впереди стоящие цифры обозначают число или условную единицу измерения. Две буквы после них – символ твердости по Роквеллу, третья буква – шкала, по которой проводились испытания.

(!) Два одинаковых значения от разных шкал – это не одно и то же, например, 58 HRC ≠ 58 HRA. Сопоставлять числовые значения по Роквеллу можно только в том случае, если они относятся к одной шкале.

Диапазоны шкал Роквелла по ГОСТ 8.064-94:

 A  70-93 HR
 B  25-100 HR
 C  20-67 HR

Слесарный инструмент

Инструменты для ручной обработки металлов (рубка, резка, опиливание, клеймение, пробивка, разметка) изготавливают из углеродистых и легированных инструментальных сталей. Их рабочие части подвергают закаливанию до определенной твердости, которая должна находиться в пределах:

 Ножовочные полотна, напильники  58 – 64 HRC
 Зубила, крейцмессели, бородки, кернеры, чертилки  54 – 60 HRC
 Молотки (боек, носок)  50 – 57 HRC

Монтажный инструмент

Сюда относятся различные гаечные ключи, отвертки, шарнирно-губцевый инструмент. Норму твердости для их рабочих частей устанавливают действующие стандарты. Это очень важный показатель, от которого зависит, насколько инструмент износостоек и способен сопротивляться смятию. Достаточные значения для некоторых инструментов приведены ниже:

 Гаечные ключи с размером зева до 36 мм  45,5 – 51,5 HRC
 Гаечные ключи с размером зева от 36 мм  40,5 – 46,5 HRC
 Отвертки крестовые, шлицевые  47 – 52 HRC
 Плоскогубцы, пассатижи, утконосы  44 – 50 HRC
 Кусачки, бокорезы, ножницы по металлу  56 – 61 HRC

Металлорежущий инструмент

В эту категорию входит расходная оснастка для обработки металла резанием, используемая на станках или с ручными инструментами. Для ее изготовления используются быстрорежущие стали или твердые сплавы, которые сохраняют твердость в холодном и перегретом состоянии.

 Метчики, плашки  61 – 64 HRC
 Зенкеры, зенковки, цековки  61 – 65 HRC
 Сверла по металлу  63 – 69 HRC
 Сверла с покрытием нитрид-титана  до 80 HRC
 Фрезы из HSS  62 – 66 HRC


Примечание:
Некоторые производители фрез указывают в маркировке твердость не самой фрезы, а материала, который она может обрабатывать.

Крепежные изделия

Существует взаимосвязь между классом прочности крепежа и его твердостью. Для высокопрочных болтов, винтов, гаек эта взаимосвязь отражена в таблице:

 Болты и винты  Гайки  Шайбы
Классы прочности8.8  10.9  12.981012  Ст.  Зак.ст.
 d16 мм  d16 мм
 Твердость по Роквеллу, HRC  min  23  23  32  39  11  19  26  29.2  20.3  28.5
 max  34  34  39  44  30  36  36  36  23.1  40.8

Если для болтов и гаек главной механической характеристикой является класс прочности, то для таких крепежных изделий как стопорные гайки, шайбы, установочные винты, твердость не менее важна. 

Стандартами установлены следующие минимальные / максимальные значения по Роквеллу:

 Стопорные кольца до Ø 38 мм  47 – 52 HRC
 Стопорные кольца Ø 38 -200 мм  44 – 49 HRC
 Стопорные кольца от Ø 200 мм  41 – 46 HRC
 Стопорные зубчатые шайбы  43.5 – 47.5 HRB
 Шайбы пружинные стальные (гровер)  41.5 – 51 HRC
 Шайбы пружинные бронзовые (гровер)  90 HRB
 Установочные винты класса прочности 14Н и 22Н  75 – 105 HRB
 Установочные винты класса прочности 33Н и 45Н  33 – 53 HRC

Относительное измерение твердости при помощи напильников

Стоимость стационарных и портативных твердомеров довольно высока, поэтому их приобретение оправдано только необходимостью частой эксплуатации. Многие мастеровые по мере надобности практикуют измерять твердость металлов и сплавов относительно, при помощи подручных средств.

Опиливание образца напильником – один из самых доступных, однако далеко не самый объективный способ проверки твердости стальных деталей, инструмента, оснастки.

Напильник должен иметь не затупленную двойную насечку средней величины №3 или №4.

Сопротивление опиливанию и сопровождающий его скрежет позволяет даже при небольшом навыке отличить незакаленную сталь от умеренно (40 HRC) или твердо закаленной (55 HRC).

Для тестирования с большей точностью существуют наборы тарированных напильников, именуемые также царапающий твердомер. Они применяются для испытания зубьев пил, фрез, шестерен. Каждый такой напильник является носителем определенного значения по шкале Роквелла.

Твердость измеряется коротким царапанием металлической поверхности поочередно напильниками из набора. Затем выбираются два близко стоящие – более твердый, который оставил царапину и менее твердый, который не смог поцарапать поверхность.

Твердость тестируемого металла будет находиться между значениями твердости этих двух напильников.

Переводная таблица твердости

Для сопоставления чисел твердости Роквелла, Бринелля, Виккерса, а также для перевода показателей одного метода в другой существует справочная таблица:

 Виккерс, HV Бринелль, HB Роквелл, HRB
 100  100  52.4
 105  105  57.5
 110  110  60.9
 115  115  64.1
 120  120  67.0
 125  125  69.8
 130  130  72.4
 135  135  74.7
 140  140  76.6
 145  145  78.3
 150  150  79.9
 155  155  81.4
 160  160  82.8
 165  165  84.2
 170  170  85.6
 175  175  87.0
 180  180  88.3
 185  185  89.5
 190  190  90.6
 195  195  91.7
 200  200  92.8
 205  205  93.8
 210  210  94.8
 215  215  95.7
 220  220  96.6
 225  225  97.5
 230  230  98.4
 235  235  99.2
 240  240  100
 Виккерс, HV Бринелль, HB Роквелл, HRC
 245  245  21.2
 250  250  22.1
 255  255  23.0
 260  260  23.9
 265  265  24.8
 270  270  25.6
 275  275  26.4
 280  280  27.2
 285  285  28.0
 290  290  28.8
 295  295  29.5
 300  300  30.2
 310  310  31.6
 320  319  33.0
 330  328  34.2
 340  336  35.3
 350  344  36.3
 360  352  37.2
 370  360  38.1
 380  368  38.9
 390  376  39.7
 400  384  40.5
 410  392  41.3
 420  400  42.1
 430  408  42.9
 440  416  43.7
 450  425  44.5
 460  434  45.3
 470  443  46.1
 490  —  47.5
 500  —  48.2
 520  —  49.6
 540  —  50.8
 560  —  52.0
 580  —  53.1
 600  —  54.2
 620  —  55.4
 640  —  56.5
 660  —  57.5
 680  —  58.4
 700  —  59.3
 720  —  60.2
 740  —  61.1
 760  —  62.0
 780  —  62.8
 800  —  63.6
 820  —  64.3
 840  —  65.1
 860  —  65.8
 880  —  66.4
 900  —  67.0
 1114  —  69.0
 1120  —  72.0


Примечание:
В таблице приведены приближенные соотношения чисел, полученные разными методами. Погрешность перевода значений HV в HB составляет ±20 единиц, а перевода  HV в HR (шкала C и B) до ±3 единиц.

При выборе инструмента желательно предпочесть модели известных производителей. Это дает уверенность в том, что приобретаемый продукт изготовлен с соблюдением технологий, а его твердость отвечает заявленным значениям.

Статьи о продукции 23.09.2019 16:32:41

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

SVERLA.info » Статьи » Твердость — перевод единиц

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

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.

Лишь с помощью метода Виккерса удобнее всего искать твёрдость азотированных и цементированных поверхностей.

Расчет ресурса работы металлорежущего инструмента, его долговечность, всегда производится в первую очередь с учетом табличных показателей.

Именно благодаря повышенной твердости (около 71 HRC) твердосплавные сверла и фрезы из сплава ВК8 позволяют обрабатывать сверхтвердые материалы.

Сравнение шкал измерения твёрдости

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).

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 твёрдостиШкала Бринелля, HBШкала Роквелла, HRB (HRC)Шкала Виккерса, HV
10052,4100
10557,5105
11060,9110
11564,1115
12067,0120
12569,8125
13072,4130
13574,7135
14076,6140
14578,3145
15079,9150
15581,4155
16082,8160
16584,2165
17085,6170
17587,0175
18088,3180
18589,5185
19090,6190
19591,7195
20092,8200
20593,8205
21094,8210
21595,7215
22096,6220
22597,5225
23098,4230
23599,2235
240100,0240
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.

Перечень ссылок

Соотношения между числами твердости

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 как HRA 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.

Числа твердости HRC для некоторых деталей и инструментов

Детали и инструменты Число 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

Таблица соотношений между числами твердости по Бринеллю, Роквеллу, Виккерсу, Шору

По РоквеллуПо БринеллюПо Виккерсу (HV)По ШоруHRCHRAHRBДиаметр отпечатка HB
6584,52,3468894096
6483,52,3767091294
63832,3965986793
6282,52,4264384692
61822,4562781891
6081,52,47616
59812,560175686
5880,52,5458270483
57802,56573693
56792,655565379,5
55792,61551644
5478,52,6553461876,5
53782,68522594
5277,52,71510578
51762,754955671
50762,76492549
49762,81474528
48752,8546150965,5
47742,944448463,5
4673,52,93435469
45732,9542946161,5
4473341544259,5
42723,06398419
40713,1437839554
38693,2435436650
36683,34333342
34673,4431331944
32673,52298302
30663,628528840,5
28653,726927138,5
26643,825525636,5
24631003,924124234,5
226298422922932,5
2061974,121721731
1860954,220720629,5
59934,26200199
584,3419319227,5
57914,418718627
56894,4818017925

Единицы твердости металлов перевод

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 как HRA 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.

Твердомер PCE-3000UL | PCE Instruments

 Твердомер PCE-3000UL

Тестер твердости UCI Серия PCE-3000 Мобильный твердомер UCI / шкала
твердости HRC, HB и HV / NDT для измерения прочности на
растяжение / подходят для деталей толщиной от 1 мм

Тестер твердости UCI PCE-3000 можно использовать для быстрой проверки твердости компонентов даже после установки. Устройство обладает широким диапазоном измерения, простотой в обращении, надежной конструкцией и термостойкостью до -20 ° C. Помимо твердости по Роквеллу,  Бринелю и Виккерсу, твердомер UCI может тестировать прочность на растяжение сталей до 1740 МПа. Тестер твердости UCI поставляется стандартным с ручным зондом с испытательным усилием 50 Н, причем этот датчик можно измерить независимо от направления со всех сторон без поправочного коэффициента.

Другим преимуществом твердомера является его свойство NDT. Существует алмаз Виккерса, который возбуждается в ультразвуковом диапазоне частот на наконечнике зонда. Прикосновение алмаза к поверхности образца гасит вибрации. Результирующий сдвиг частоты непосредственно связан с твердостью поверхности образца. Из-за низких тестовых нагрузок глубина проникновения алмаза очень низкая, поэтому остается почти невидимое впечатление.

Поэтому тестер твердости UCI используется для контроля небольших тонкостенных компонентов, для образцов с твердой обработкой или азотированных компонентов. Тестер твердости также эффективен при измерении сварных швов и управлении компонентами со сложной геометрией.

В дополнение к методу UCI измерение PCE-3000 может быть оснащено зондом отскока. Это позволяет проапгрейдить твердомер UCI до тестеров упругой твердости. Таким образом, пользователи тестера твердости имеют две модели для выбора из PCE-3000U с тестером твердости UCI и PCE-3000UL, который дополняется датчиком твердости отскока.

– неразрушающий контроль твердости

– различные шкалы твердости

– 5 Материалов, подлежащих тестированию

– работа от батареи

– интерфейс USB

– могут быть подключены различные измерительные щупы


Твердости металлов

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

методы измерения, шкалы HB, HRC, HV

Нержавеющие стали

Нержавеющие стали (самые популярные в настоящее время) являются самыми универсальными. Из них можно изготовить нож почти любого назначения. Основное их отличие от других сталей — способность успешно сопротивляться коррозии (ржавчине). Для этого, обычно, в состав стали вводится легирующая добавка — хром (Cr). Содержание хрома от тринадцати процентов и выше дает материалу невосприимчивость к ржавчине. Тут надо понимать, что при неблагоприятных условиях (в соленой воде, например) может подвергаться коррозии и нержавеющая сталь. Абсолютно нержавеющих ножевых сталей не бывает, но все же в обычных бытовых условиях эти стали коррозии практически не подвержены. Так какие же конкретно эти марки сталей?

Недорогие нержавеющие стали

  • российские 40Х13, 65Х13, ЭП-107 и пр.;
  • европейские 1.4116, 12C27 и пр.;
  • японские SUS420J2, AUS-4, AUS-6 и пр.;
  • американские 420, 425, 420HC и пр.;
  • китайские 4Cr13MoV, 5Cr13MoV и пр.

Как правило, из этих сталей изготавливаются недорогие кухонные и универсальные ножи

Ножи из таких сталей хорошо сопротивляются коррозии, но заточку держат неважно. Термообработать (закалить) их получается до твердости 50-54 HRC, что крайне недостаточно

Приличный нож должен иметь твердость режущей кромки (РК) не менее 55 HRC. К приятному исключению можно отнести шведскую марку 12C27, японскую AUS-6 и американскую 420HC. У ножей из трех перечисленных сталей устойчивость режущей кромки хорошая. Закаливаются такие ножи до твердости примерно 55-58 HRC, это вполне достаточно для большинства работ на кухне и работ в турпоходе или на рыбалке.

Средние по стоимости нержавеющие стали

  • российские 95Х18, 110Х18 и пр.;
  • европейские 1.4125, 14C28N, N690 и пр.;
  • японские AUS-8, AUS-10, VG-1 и пр.;
  • американские 440A, 440B, 440С и пр.;
  • китайские 7Cr13MoV, 8Cr13MoV, 9Cr13MoV и пр.

Из таких сталей получаются, как правило, ножи недорогие, но очень хорошие. Прекрасно закаливаются до твердости 57-59 HRC (иногда и выше). Особо хочется выделить современную австрийско-шведскую марку N690. Эта сталь очень стабильна. Хорошо термообрабатывается. Многие производители в мире переходят на нее. В том числе, и у нас в России, т.к. наши нержавеющие стали капризны и не всегда стабильны.

Дорогие нержавеющие стали:

  • российская ЭП-766;
  • европейские Elmax, M390 и др.;
  • японские VG-10, ATS-34, R-2, ZDP-189 и пр.;
  • американские 154CM, CPM S30V, CPM S35VN и пр.

Такие стали используются для изготовления авторских ножей, ножей — предметов роскоши. Как правило, ножи из таких сталей совсем недешевые. Выделить из общего списка хочется:

  • российскую сталь ЭП-766 (95Х13М3К3Б2Ф) — все же приятно, что у нас не разучились работать!
  • американскую 154CM – изначально сталь разрабатывалась для лопастей газовых турбин.
  • японскую VG-10 – просто и надежно, проверено временем!
  • австрийско-шведскую Elmax – до недавнего времени эта сталь была «последним словом» в производстве ножей.
  • австрийско-шведскую M390 – наверно самую современную, но немного переоцененную на пике моды.

Клинки из таких сталей обычно имеют твердость от 58 до 61 HRC.

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*√(D 2 -d 2 ),

  • 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 — 30D 2 ;медь и ее сплавы — 10D 2 ;баббиты, свинцовые бронзы — 2,5D 2 .

Условное изображение принципа испытания

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

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 –h

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

Математическая формула для расчета:HV=0.189*P/d 2 МПаHV=1,854*P/d 2 кгс/мм 2 Прикладываемая нагрузка варьируется от 9,8 Н (1 кгс) до 980 Н (100 кгс). Значения определяются по таблицам относительно измеренного отпечатка d.

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, ммHBHRAHRCHRB
2,371285,166,4
2,560181,159,3
3,041572,643,8
3,530266,732,5
4,022961,82298,2
5,014377,4
5,213172,4

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

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

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 как HRA 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.

Как определить твердость металла: методы

Для его измерения существует много способов. Для получения наиболее точного результата используют сразу несколько методик. Ознакомимся с ними поближе:

по Бринеллю. Данное исследование заключается в том, что в заготовку вдавливается специальный шарик. После этого, по оставшемуся на железе следу, с помощью математических алгоритмов вычисляют его механический коэффициент.

по Роквеллу. В данном случае также используется шарик или алмазный конус. Параметр определяется с помощью расчетов или выводится на шкалу.

по Виккерсу. Данный способ является наиболее аккуратным и точным методом измерения. Для проведения исследований используется пирамидообразный наконечник, выполненный из алмаза.

Обзор методов измерения твердости металлов и сплавов

Исторически с развитием технологий обработки металлов появлялись и совершенствовались способы контроля качества металлических изделий. Известно множество способов определения твердости металлов и сплавов:

  • Вдавливание индентора под действием статической нагрузки (нагрузка прикладывается плавно) — по методу Бринелля, Роквелла, Супер-Роквелла, Виккерса, М.С.Дрозда, Герца, Лудвика, монотрон Шора;
  • Динамическое вдавливание индентора (нагрузка прикладывается ударом) — по методу Мартеля, Польди, вертикальный копер Николаева, пружинный прибор Шоппера и Баумана, маятниковый копер Вальцеля, маятник Герберта, маятниковый склерометр Кузнецова;
  • Измерение микротвердости статическим вдавливанием — по методу Липса, Егорова, Хрущева, Скворцова, Алехина, Терновского, Шоршорова, Берковича, Кнупа, Петерса, Эмерсона, микротвердомер Цейсса-Ганеманна;
  • Метод упругого отскока бойка — склероскоп Шора;
  • Измерение твердости царапанием — по Моосу, напильник Барба, прибор Мартенса, Хенкинса, микрохарактеризатор Бирбаума, склерометр О’Нейля, Григорович, Беркович).

Многие приемы сейчас используются редко или вовсе ушли в прошлое. На данный момент основные и самые распространенные методы контроля твердости металлов условно делят на две группы: прямые и косвенные.

Прямые методы измерения твердости основаны на способности материала сопротивляться внедрению другого, более твердого тела — индентора. Инденторы изготавливаются в форме конуса или пирамиды из алмаза, в форме шарика — из закаленной стали или карбида вольфрама.

Прямые методы реализуют cтационарные твердомеры по шкалам Бринелля (HB), Роквелла (HRA, HRB, HRC), Супер-Роквелла (HRN и HRT), Виккерса (HV).

Сущность испытаний заключается в том, что после внедрения индентора, при приложении заданной статической нагрузки, происходит пластическая деформация исследуемого материала. На поверхности образца остается отпечаток. Вычисление значения твердости строится на зависимости приложенного усилия и определенных геометрических параметров отпечатка. Для каждого прямого метода предусмотрена своя зависимость (см. таблицу ниже). Например, при замерах по Роквеллу фиксируется глубина отпечатка: чем она меньше, тем выше твердость объекта.

Плюсы: стационарные твердомеры применяются для контроля любых металлов и сплавов; выдают результат с минимальной погрешностью; не требуют дополнительной калибровки.

Минусы: работают на одном месте, как правило в специально оборудованной лаборатории; необходимо заранее готовить образцы, либо изделие должно иметь конкретные габариты; необходима квалификация оператора; невысокая скорость выполнения исследований.

Косвенные методы измерения твердости подразделяются на ультразвуковой и динамический — они не напрямую измеряют твердость, а только оценивают значение твердости металла в зависимости от других физических свойств.

Косвенные методы реализуют портативные твердомеры — ультразвуковые и динамические . Результаты можно получить по основным шкалам: Бринелля (HB), Роквелла С (HRC), Виккерса (HV).

Ультразвуковой метод (ультразвуковой контактный импеданс) основан на фиксации степени затухания резонансной частоты колебаний металлического стержня с алмазным наконечником (индентором) при внедрении его в поверхность металлического изделия.

При глубоком внедрении индентора в мягкий металл будет большая площадь контакта алмаза с материалом, значит будет выше степень затухания частоты колебаний.

Применим к изделиям практически любых габаритов по массе и размерам; оставляет незаметный отпечаток; подходит для измерения твердости поверхностно упрочненных слоев; удобен для образцов со сложной конфигурацией (шестерни, подшипники, метизы). Применение на изделиях с крупнозернистой структурой ограничено (чугуны, бронза).

Динамический метод (Либа) основан на определении отношения скорости бойка при отскоке от поверхности измеряемого образца к скорости бойка при соударении с поверхностью образца. В качестве бойка используется твердосплавный шарик (карбид вольфрама WC-Co) диаметрами 1,39 / 1,5 / 2,5 мм.

Как определить твердость металла по методике Бринелля: особенности

В качестве индентора, то есть самого элемента, который вдавливается в заготовку, используется идеальный шарик диаметром от 1 до 10 миллиметров.2

Алгоритм применения метода Бринелля

  • Проверяется сам аппарат и тело для внедрения – шар.
  • Определяется максимальное усилие.
  • Твердомер запускается.
  • Измеряется глубина вдавливания.
  • Производятся математические вычисления.

Применяемая формула НВ=P/F, где:

  • P – нагрузка;
  • F – площадь отпечатка.

Следует отметить, что это самый распространенный способ.

Классификация природных камней по твердости

Твердость эталонных минералов указана в таблице Мооса. Видовую принадлежность образцов с одинаковым показателем отличают по внешности и физико-химическим свойствам.

Если самоцвет можно просверлить сверлом по бетону, это александрит, хризоберилл и другие породы с показателем менее 8,5 баллов. Повреждение стальным гвоздем указывает на возможную принадлежность к породам ниже кварца с маркером «7».

Нож из углеродистой стали не повредит ортоклаз, но оцарапает монацит, малахит, слюду и прочие минералы с показателем менее 5,5. Принадлежность к кальциту проверяют ребром медной монеты. Гипс и тальк ― самые мягкие породы. Они царапаются ногтем.

Перечень самоцветов с промежуточным показателем:

Минералы вне шкалы МоосаДесятичный показательДробное значение
Муассанит9,59 ½
Неполированный керамогранит, холтит, александрит, хризоберилл8,58 ½
Вольфрам, ганит, аквамарин, шпинель, изумруд, пейнит, бериллОт 7,5От 7 ½
Циркон, сапфирин, андалузит7,57 ½
Альмандин, данбурит, турмалин, борацит, кордиеритДо 7,5До 7 ½
Кремний, гранит, жадеит, яшма6,56 ½
Монацит5,55 ½
Малахит, халькопирит, доломит3,53 ½
Киноварь, янтарь, висмут, хлорит, слюда2,52 ½
Графит1,51 ½

По шкале Мооса образцы делят на мягкие, средние и твердые минералы. К первой группе относят графит, гипс, тальк, киноварь, слюду и прочие камни с баллом ниже трех. Ко второму классу принадлежат породы с показателем 3–6. Остальные считаются самыми прочными. Плотностью драгоценных самоцветов называют значение от 8. Это топаз, сапфир, рубин, алмаз.

К просмотру обзор по теме:

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.

Цветные металлы

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.

HBHVHRCHRAHSD
2282402060.736
2602752462.540
280295296544
32034034.567.549
360380397054
41544044.57361
4504804774.564
480520507668
500540527773
535580547878

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

ОТБОР ОБРАЗЦОВ

1. ОТБОР ОБРАЗЦОВ

1.1. Толщина образца должна не менее чем в 8 раз превышать глубину отпечатка и определяется по формуле

Минимальную толщину образца определяют в соответствии с приложением 2.

1.2. Поверхность образца должна быть плоской и гладкой.

Шероховатость поверхности образца (или площадки на изделии) должна быть не более 2,5 мкм по ГОСТ 2789, если нет других указаний в нормативно-технической документации на металлопродукцию.

1.3. Образец должен быть подготовлен таким образом, чтобы не изменялись свойства металла в результате механической или другой обработки, например от нагрева или наклепа.

Разд.1. (Измененная редакция, Изм. N 5).

Разд.2. (Исключен, Изм. N 5).

Способы перехода между шкалами

Тот факт, что в лабораториях используются разные методы, а также то, что нет одного стандарта, то приходится конвертировать один показатель в другую систему счисления. Следует отметить, что во всех странах преимущественно выбирают одну технологию. Но из-за активного товарооборота изготовители встречаются с непривычными маркировками. Итак, дадим таблицу с аналогичными результатами по отличающимся данным:

Диаметр от вдавливания – в ммПо БринеллюПо Роквеллу, категория АВСПо Виккерсу
3,924162,899,824242
4,0821760,796,620,2217
4,220659,694,617,9206
514449,977,7144

Можно отметить, что списки не обладают особо высокой точностью, поскольку в зависимости от измерений могли быть использованы разнообразные сплавы. Сводки будут верны только в том случае, если при всех пяти способах был апробирован одинаковый материал.

Принцип измерения твердости по Роквеллу

В зависимости от поставленной задачи, применяется та или иная шкала, нагрузка и тип индентора: твердосплавный шарик диаметром 1,588 мм или алмазный конус (угол=120 градусов).

На выбор шкалы измерений и индентора влияют: минимально допустимая толщина объекта, твердость материала, толщина отвержденного слоя. Алмазный индентор подойдет для закаленной стали и твердого металла. Для мягкого материала – шариковый индентор. При измерении тонких объектов нагрузка не должна деформировать образец.

Тип шкалы Тип индентора Усилие, кгс Обозначение твердости Область применения
P0 P0+P1
AАлмазный конус с углом при вершине 120°1060HRAОсобо твердые материалы. Изделия из карбида вольфрама; изделия и поверхности после химико-термической обработки.
BСтальной закаленный шарик диаметром 1,588 мм10100HRBАлюминиевые сплавы, бронза, мягкие стали. Пластичные и тонкие покрытия (напр. фольга).
CАлмазный конус с углом при вершине 120°10150HRCТвёрдые стали с HRB>100. Материалы после термической обработки.

Принцип действия прибора основывается на вдавливании индентора с алмазным конусом или стальным шариком в контролируемый материал с последующим измерением полученного отпечатка.

Чем твёрже материал, тем меньше глубина проникновения индентора, тем больше будет число твердости.

При испытаниях по методу Супер-Роквелла применяются такие же инденторы, но требования к точности радиуса и угла более высокие, поскольку при малых нагрузках даже незначительное отклонение может привести к ошибкам.

Для определения твердости по методу Роквелла и Супер-Роквелла вычисляется разность между глубиной отпечатка индентора при нагрузке после снятия максимального усилия (h) и глубиной отпечатка при предварительной нагрузке (h0) .
  • Р0 – предварительная нагрузка
  • P1 – основная нагрузка
  • P — максимальная нагрузка — сумма предварительной и основной (P0+P1)
  • h0 – глубина вдавливания индентора при предварительной нагрузкеР0
  • h – глубина вдавливания индентора при предварительной нагрузкеР0 после снятия основной нагрузкиP1

Измерение микротвердости

Метод измерения микротвердости регламентирован ГОСТ 9450. Определение микротвердости (твердости в микроскопически малых объемах) проводят при исследовании отдельных структурных составляющих сплавов, тонких покрытий, а также при из­мерении твердости мелких деталей. Прибор для определения микротвердости состоит из механизма для вдавливания алмазной пи­рамиды под небольшой нагрузкой и металлографического микроскопа. В испытываемую поверхность вдавливают алмазную пира­миду под нагрузкой 0,05…5 Н.

Микротвердость измеряют путем вдавливания в образец (изделие) алмазного индентора под действием статической нагрузки Р в течении определенного времени выдержки т. Число твердости определяют (как и по Виккерсу) делением приложенной нагрузки в Н или кгс на условную площадь боковой поверхности полученного отпечатка в мм2.

Основным вариантом испытания является так называемый метод восстановленного отпечатка, когда размеры отпечатков определяются после снятия нагрузки. Для случая, когда требуется определение дополнительных характеристик материала (упругое восстановление, релаксация, ползучесть при комнатной температуре и др.) допускается проводить испытание по методу невосстановленного отпечатка. При этом размеры отпечатка определяют на глубине вдавливания индентора в процессе приложения нагрузки.

Практически микротвердость определяют по стандартным таблицам дня конкретной формы индентора, нагрузки Р и полученных в испытании размеров диагоналей отпечатка.

В качестве инденторов используют алмазные наконечники разных форм и размеров в зависимости от назначения испытании микротвердости. Основным и наиболее распространенным нконечником является четырехгранная алмазная пирамида с квадратым основанием (по форме подобна индентору, применяющемуся при определении твердости по Виккерсу).

Число микротвердости обозначают цифрами, характеризующими величину твердости со стоящим перед ними символом H с указанием индекса формы наконечника, например, Н□ =3000. Допускается указывать после индекса формы наконечника величину прилагаемой нагрузки, например: Н□ 0,196 =3000 — число микротвердости 3000 Н/мм2, полученное при испытании с четырех гранной пирамидой при нагрузке 0,196 Н. Размерность микротвердости (Н/мм2 или кгс/мм2) обычно не указывают. Если микротвердость определяли по методу невосстановленного отпечанка, то к индексу формы наконечника добавляют букву h (Н□h).

Соотношение значений твердости

При сопоставлении значений твердости, полученных разными методами, между собой и с механическими свойствами материалов необходимо помнить, что приводимые в литературных источниках таблицы или зависимости для такого сопоставительного перевода являются чисто эмпирическими. Физического смысла такой перевод лишен, так как при вдавливании paзличных по форме и размерам инденторов и с разной нагрузкой твердость определяется при совершенно различных напряженных состояниях материала. Даже при одном и том же способе измерения твердости значение сильно зависит от нагрузки: при меньших нагрузках значения твердости получаются более высокими.

Выше были рассмотрены основные методы контроля твердости. Существуют и другие методики контроля, которые основаны на косвенных измерениях значений механических свойств. Например электрические, магнитные, акустические и т.д. Все эти методы основаны на составлении экспериментальных корреляционных таблиц «измеряемый параметр — параметр механических свойств», где все параметры постоянны (химический состав металла, номер плавки, количество загрязнений), а меняются лишь табличные параметры. Такие методы на производстве практически не работают, т.к. например химический состав металлов по ГОСТам требуется в селекте, т.е. может быть в заданном пределе и меняться от плавки к плавке. Составление градуировочных таблиц на каждую партию металла — очень трудоёмкая работа. Pla пластик растворитель — https://www.dcpt.ru

Твердость по Бринеллю (HB), твердость по Роквеллу (HRC), твердость по Виккеру (VH)


Твердость по Бринеллю (HB), Твердость по Роквеллу (HRC) и твердость по Виккерсу (VH)

Что такое твердость по Бринеллю (HB)? Что такое роквелл твердость (HRC)? Что такое твердость по Виккерсу (VH)? Как конвертировать из HRC а ВХ на ХБ?

Твердость по Бринеллю будет масштабироваться твердость материалов по глубине проплавления индентора, а это значит, что нам нужно пробить небольшой яма на поверхности металлической отливки.

Твердость по Роквеллу определяет твердость по измерение глубины проникновения индентора под большой нагрузкой по сравнению с пробитием предварительным натягом.

Твердость по Виккерсу имеет тот же основной принцип, что и со всеми стандартными мерами твердости, следует соблюдать способность исследуемого материала противостоять пластику деформация от стандартного источника.

По нашему опыту, что касается железа и стальные отливки, твердость по Бринеллю чаще встречается в Китае.Практически на всех литейных заводах есть HB-тестеры. в Китае. Некоторые литейные заводы имеют твердость по Роквеллу. тестеры, но очень редко литейные предприятия будут использовать тестеры VH.

Ниже приводится таблица преобразования для HB, HRC. и VH. Мы надеемся, что эта сравнительная таблица поможет вам конвертировать между ними.

Артикул из www.iron-foundry.com Пожалуйста, сохраните эту ссылку! Для получения дополнительных статей нажмите Блог Dandong Foundry .

Предел прочности на разрыв Rm
Н / мм
Твердость по Виккерсу
HV
Твердость по Бринеллю
HB
Твердость по Роквеллу
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

Home

Стеновые конструкции: таблицы преобразования твердости стали

Бринелль Диаметр Впечатление мм Бринелл Твердость Число HB Виккерс Твердость Число HV Роквелл Шкала C Твердость Номер HRC Экв.Rm тс / дюйм 2 Экв. Rmkgf / мм 2 Экв. Rm Н / мм 2
832 65
800 64
772 63
746 62
697 60
674 59
653 58
2.50 (601) 633 57
2,55 (578) 615 56
2,60 (555) 591 54,5
2.65 (534) 569 53,5
2,70 (514) 547 52
2,75 (495) 528 51
2.80 (477) 508 49,5
2,85 (461) 491 48,5 101 160 1569
2,90 444 474 47 98 155 1520
2.95 429 455 45,5 95 150 1471
3,00 415 440 44,5 92 145 1422
3,05 401 425 43 88 139 1363
3.10 388 410 42 85 134 1314
3,15 375 396 40,5 82 129 1265
3,20 363 383 39 80 126 1236
3.25 352 372 38 77 121 1187
3,30 341 360 36,5 75 118 1157
3,35 331 350 35,5 73 114 1118
3.40 321 339 34,5 71 111 1089
3,45 311 328 33 68 107 1049
3,50 302 319 32 66 104 1020
3.55 293 309 31 64 101 990
3,60 285 301 30 63 99 971
3,65 277 392 29 61 96 941
3.70 269 284 27,5 59 93 912
3,75 262 276 26,5 58 91 892
3,80 255 269 25,5 56 89 873
3.85 248 261 24 55 87 853
3,90 241 253 23 53 84 824
3,95 235 247 22 51 81 794
4.00 229 241 20,5 50 79 775
4,05 223 235 (20) 49 77 755
4,10 217 228 (19) 48 76 745
4.15 212 223 (18) 46 73 716
4,20 207 218 (17) 45 71 696
4,30 197 208 (14) 43 68 667
4.40 187 197 (12) 41 65 637
4,50 179 189 (10) 39 62 608
4,60 170 176 36 57 559
4.70 163 172 35 55 539
4,80 156 165 34 54 530
4,90 149 157 32 51 500
5.00 143 150 31 49 481
5,10 137 144 31 49 481
5,20 131 138 30 47 461
5.30 126 133 29 46 451
5,40 121 127 28 44 431
5,50 116 122 27 43 422
5.60 111 117 26 41 402
5,70 107 113 25 39 382
5,80 103 108 24 38 373

Для цифр в скобках (более 450) требуется карбид вольфрама. мяч (BS240 – 1986).

Преобразование HB в HV и HV в HRC основано на A.S.T.M.E. 140.

Шкала Роквелла и тс / дюйм 2 цифры в скобках являются ориентировочными. Только.

Диапазон прочности на разрыв
п. = 35 40 тонн / дюйм 2 = 163 207 HB
Q = 40 50 = 197 229
R = 45 55 = 207 248
S = 50 60 = 229 277
т = 55 65 = 248 302
U = 60 70 = 277 321
В = 65 75 = 302 341
Вт = 70 80 = 321 363
х = 75 85 = 341 388
Y = 80 90 = 363 401
Z = 100 + = 461 +

На основе BS970 Pt.1 (1970)

Диапазон прочности крепежа
3,6 = 300-420 Н / мм 2 = 27 тонн / дюйм 2 макс 116 HB макс.
4,6 / 4,8 = 400-520 = 26-34 тн 2 111-156 HB
5.6 / 5,8 = 500-660 = 32-43 149–197
6,6 / 6,8 = 600-740 = 39-48 179-217
8,8 = 800-980 = 51-64 235-293
9.8 = 900-1025 = 58-66 262-302
10,9 = 1000-1150 = 65-75 293-341
12,9 = 1200–1375 = 77-88 352-401

На основании ISO 898-1 (1988)

Н / мм 2 = МН / М 2 = МПа

кгс = мм 2 = Kp / мм 2

DIN 50150: Таблица преобразования твердости по Виккерсу, твердости по Бринеллю и твердости по Роквеллу

2014-1-11 13:31:56

Отмечено: этот лист предназначен только для справки, пожалуйста, не воспринимайте это как производство, осмотр или какую-либо другую серьезную цель.


Предел прочности
Rm
Н / мм 2

Твердость по Виккерсу
HV

Твердость по Бринеллю
HB

Твердость по Роквеллу
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 г.

530

(504)

51,1

1775

540

(513)

51.7

1810 г.

550

(523)

52,3

1845 г.

560

(532)

53.0

1880 г.

570

(542)

53,6

1920 г.

580

(551)

54.1

1955 г.

590

(561)

54,7

1995 г.

600

(570)

55.2

2030 г.

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

CopyRight 2021 Все права защищены Leesh Engineering Group Карта сайта

Добавить: No.83 Puhe Road, Новый район Шенбэй, Шэньян 110121, Китай Тел .: +86 178 9620 4845 Факс: +86 178 9620 4845

Машины для испытания на твердость – по Роквеллу, Бринеллю, Виккерсу, Кнупу. Переносной или настольный, автоматический или ручной.Прибор для испытания на твердость.

Автоматические твердомеры для методов испытаний по Роквеллу, поверхностному Роквеллу, Бринеллю, Виккерсу и Шору в соответствии со стандартами твердости ASTM и ISO. Серия MRS – это настольные твердомеры высшего уровня для жестких или лабораторных работ. Полностью моторизованный для полностью автоматических циклов испытаний. Абсолютная точность (лучше 0,5%) в любых условиях. Силы нагрузки прикладываются через тензодатчики и контролируются электроникой в ​​замкнутом контуре (Патент Аффри). Точный результат по твердости при первом испытании и данные R&R – лучшие в своем классе.Цифровые дурометры с ЖК-экраном, удобным интерфейсом, статистикой в ​​реальном времени, графиками и большим архивным хранилищем. Проверка твердости всех металлов: чугуна, стали, закаленной стали, чугуна, латуни, алюминия, меди и металлических сплавов. Термическая обработка, закалка, азотирование, цементация и наплавка. Твердый и мягкий пластик.

Испытательные нагрузки: от 1 до 250 кгс (от 9807 до 2452 Н)

Rockwell ISO 6508 / ASTM E-18: HRA – HRB – HRC – HRD – HRF – HRG – HRL – HRM – HRR / HRN – HRT

Бринелля HBWT ISO 6506 / ASTM E-10: HB 30 – HB 10 – HB 5 – HB 2,5 МПа (F / D 2 )

Vickers ISO 6507 / ASTM E-384 (Только отступ): HV1 – HV3 – HV5 – HV10 – HV15 – HV20 – HV30 – HV50 – HV100

Просто нажмите одну кнопку, и головка твердомера опускается, чтобы коснуться поверхности образца и зафиксировать ее.Цикл испытания на твердость начнется автоматически в автоматическом режиме без нарушения фазы. Через несколько секунд появляются результаты. При испытании нестабильных образцов или отклоняющихся деталей система AFFRI будет следовать за образцом без потери контакта благодаря ходу 50 мм для индентора и зажимного колпака. Простое и быстрое измерение твердости деталей различной толщины без использования головки тестера или подъемного винта. Силы нагрузки прикладываются через тензодатчики и регулируются в «замкнутом контуре» с частотой 1 кгц, обеспечивая идеальную линейность в каждом диапазоне.На результаты не влияют деформации, перекосы или вибрации конструкции. Точные измерения при первом испытании даже в экстремальных условиях устраняют необходимость в повторных испытаниях. Данные R&R – лучшие в своем классе. Автоматическое движение с автоматической остановкой при контакте с образцом. Всего 700 мм моторизованного вертикального хода. Подход головки, перемещающейся к изделию, в отличие от движения детали к головке, позволяет проводить более точные, стабильные и безопасные измерения.Всегда сохраняется надежный контакт с образцом, даже в маловероятном случае любого движения образца во время рабочего цикла. Система зажима обеспечивает идеальную стабильность любого испытательного образца на протяжении всего цикла испытаний, даже если он загрязнен маслом, ржавчиной или грязью. Твердомер

| PCE Instruments

Приборы для определения твердости, которые вы найдете в PCE Instruments (PCE), используются для определения твердости поверхности. В каждом твердомере используется стандартный метод измерения.Принципы измерения большинства устройств для определения твердости основаны либо на проникновении алмазного индентора в проверяемый материал, либо на расчетах, связанных с силой отскока после удара по проверяемому материалу. Однако твердость материала также можно точно измерить с помощью ультразвукового контроля. Каждый метод определения твердости имеет свои преимущества и позволяет точно измерить твердость материала в соответствии с техническими характеристиками прибора для измерения твердости.

Например, методы измерения твердости по Бринеллю и Роквеллу используют большую силу и создают большие вмятины на поверхности испытываемого материала. Метод определения твердости по Виккерсу включает оптическое измерение, но не может использоваться на установленном оборудовании и постоянно собираемых деталях. Устройства для измерения твердости Leeb используют методы отскока и косвенные методы измерения твердости, но вызывают значительные отклонения при преобразовании шкал твердости Leeb в шкалы твердости по Бринеллю, Роквеллу и Виккерсу.Ультразвуковые твердомеры используют метод высокоточного ультразвукового контактного импеданса (UCI) для измерения твердости, оставляя микроскопические вмятины на поверхности исследуемого материала. Однако из-за степени точности и практически неразрушающего характера измерения, обеспечиваемого ультразвуковым твердомером, цена устройства обычно выше.

Измеритель твердости особенно удобен в производстве, контроле качества и техническом обслуживании благодаря своей портативности и эргономичному дизайну.В обширном ассортименте испытательного и измерительного оборудования PCE имеется множество высококачественных твердомеров для определения твердости практически любого материала – от металла, пластика и резины до бетона, кожи и т. Д. В зависимости от типа твердомер обычно измеряет твердость по Шору (HS), Роквеллу (HRA / HRB / HRC / HRD / HRE / HRF / HRG / HRH / HRK / HRN / HRT), Бринеллю (HB), Виккерсу (HV). ), Leeb (HL), Barcol (HBA), Webster (HW) или МПа (Н / мм²) в единицах жесткости СИ.Аналоговый или механический твердомер может быть оборудован круговой шкалой на 360 °, а цифровой твердомер обычно имеет ЖК-экран. Некоторые цифровые твердомеры предлагают возможности регистрации данных с такими ключевыми функциями, как внутренняя память и порт USB для передачи данных на компьютер. .

Еще одно преимущество цифрового твердомера – это внутренняя перезаряжаемая батарея, как и батарея в твердомере модели PCE-1000.Твердомер PCE-1000 со встроенной функцией рефракции дает дополнительное преимущество, заключающееся в проведении измерений без использования кабелей, которые могут создавать помехи во время измерения.

Sauter HO 2K Твердомер UCI HRC: 20,3 – 68, HRB: 41 – 100, HRA: 61 – 85,6, HV: 80 – 1599, HB: 76 – 618

Ультразвуковой твердомер HO 2K (твердые шкалы HV2)

Этот ультразвуковой твердомер идеально подходит для мобильных жестких испытаний, когда важны быстрые и точные результаты.
SAUTER HO измеряет с помощью алмазного наконечника Виккерса, который наносится с определенной силой на тестируемый объект. После этого наконечник находится в высокочастотных ультразвуковых колебаниях. Определена жесткость затухания.
Ультразвуковая система определения твердости HO в основном используется для измерения небольших поковок, отливок, сварных швов, литых под давлением деталей, инструментов, шарикоподшипников и боковых поверхностей шестерен, а также для измерения теплового или теплового воздействия.

Этот текст переведен автоматически.

Особенности и детали

  • Твердомер Premium UCI по Роквеллу, Бринеллю и Виккерсу
  • Хранение данных измерений обеспечивает защиту до 1000 групп измеренных значений, каждая из которых содержит 20 отдельных значений
  • Шкала твердости HV2

Факты

  • Преимущества по сравнению с Роквеллом и Бринеллем: более четкая проверка разрушения за счет меньшего размера пруфкра и, следовательно, только микроскопически малый кратер проникновения
  • Сложные оптические измерения лишают преимуществ перед Виккерсом :.Это можно сделать прямо на месте, например, на жесткой заготовке можно измерить
  • Преимущества по сравнению с Leeb: больше нет необходимости в высоких требованиях к весу тестируемого объекта
  • Стандарты: устройство соответствует следующим техническим стандартам: DIN 50159-1-2008; ASTM-A 1038 2005; ДЖБ / Т 9377-2013
  • Функция мини-статистики: отображение результатов измерений, количества измерений, максимального и минимального значения, а также среднего значения и стандартного отклонения
  • Калибровка: устройство может быть как на стандартизованных жестких дисках, так и на индивидуальном эталоне может быть установлено сравнение
  • Поставка: Дисплей, сенсорный блок UCI, сумка для переноски, программное обеспечение для передачи сохраненных данных на ПК, аксессуары

Доставка

  • Аккумулятор 4.2 В, 4800 мАч
  • Кабель датчика
  • Стандартный жесткий диск сравнения
  • Блок питания USB
  • Отвертка
  • Кейс для переноски
  • Руководство пользователя
  • В зависимости от версии, HO HO-A02-A01 или датчик
  • Гарантия: 24 месяца
  • Производитель: Sauter

Wolfram | Alpha Примеры: твердость материала


Твердость материала

Преобразование между различными шкалами твердости путем указания шкалы и значения или запроса определенной формулы.

Преобразование определенной твердости материала в различные другие системы:

Преобразуйте число твердости материала в определенную систему:

Расчет с системами жесткости на основе формул:

Другие примеры

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *