Hårdhedsskalaer sammenlignet: HRC, HBW og HV og grænserne for omregning

Rockwell, Brinell og Vickers måler forskellige ting med forskellige indtrykkere, og derfor er deres omregningstabeller tilnærmelser. Denne guide sammenligner de tre skalaer, giver orienteringsværdier og forklarer, hvor omregninger bryder sammen.

Tre indtrykkere, tre filosofier

Rockwell C (HRC) — en diamantkegle under en hovedbelastning på 150 kgf; aflæsningen kommer fra indtryksdybden, så den er hurtig og direktaflæselig. Den er standardskalaen for hærdede stål, nyttig over omtrent 20–70 HRC.
Brinell (HBW) — en 10 mm wolframcarbidkugle, typisk ved 3000 kgf for stål. Det brede indtryk udjævner over korn og faser, hvilket gør den tilgivende på støbegods, smedegods og inhomogent materiale. Dens praktiske loft er omkring 650 HBW.
Vickers (HV) — en diamantpyramide (136° fladevinkel) ved belastninger fra få gram til 100 kgf. Én sammenhængende skala løber fra blødt til meget hårdt materiale, og ved lave belastninger er den den eneste af de tre, der kan profilere tynde hærdede overfladelag og svejste varmepåvirkede zoner punkt for punkt.

Omtrentlig ækvivalens (ikke-austenitiske stål)

Orienteringsværdier i overensstemmelse med ASTM E140, afrundede — kun til sammenligning, aldrig til accept:

HRC	HBW	HV	Omtrentlig trækstyrke
20	226	238	~760 MPa
30	283	294	~950 MPa
40	371	392	~1,240 MPa
50	481	513	~1,650 MPa

En almindelig værkstedstilnærmelse forbinder værdierne i mellemområdet: trækstyrke i MPa ≈ 3.3–3.5 × HBW for almindelige stål og lavlegerede stål. Det er en tommelfingerregel, ikke en specifikationsrelation.

Hvorfor omregninger vandrer

Skalaerne undersøger forskellige volumener. Brinell udjævner mikrostruktur over en bred fordybning; Rockwell-dybde reagerer på den hårdeste sammenhængende vej under et punkt; et Vickers-indtryk ved lav belastning kan sidde inde i en enkelt fase eller karbid.
Omregningstabeller er empiriske tilpasninger pr. materialeklasse. ASTM E140-tabeller blev bygget på specifikke stålpopulationer; at anvende dem på austenitiske rustfrie stål, værktøjsstål med grove karbider eller overfladehærdede overflader kan ramme ved siden af med flere HRC-point.
Over omtrent 55 HRC komprimeres Brinell-aflæsninger (selve kuglen deformeres), så toppen af tabellen kun er Vickers- og Rockwell-territorium.
En købsspecifikation bør derfor navngive prøvningsmetoden og skalaen, ikke en omregnet værdi: "≥ 38 HRC efter ASTM E18" kan håndhæves, "≈ 360 HBW ækvivalent" er en diskussion, der venter på at ske.

Valg af skala

Modtagekontrol af stang, plade og smedegods: HBW — robust og udjævnende.
Hærdede forme, værktøjer og komponenter: HRC — eller HV, hvor delen er lille eller tynd.
Profiler for hærdedybde, nitrerede lag, svejsning og HAZ-gennemløb: HV ved mikro/makro lave belastninger.
Meget hårdt eller tyndt materiale: undgå Brinell; indtrykket er enten upålideligt eller destruktivt i forhold til sektionen.