Härteskalen im Vergleich: HRC, HBW und HV und die Grenzen der Umrechnung

Drei Eindringkörper, drei Philosophien

• Rockwell C (HRC) — ein Diamantkegel unter einer Hauptkraft von 150 kgf; der Messwert ergibt sich aus der Eindringtiefe, sodass das Verfahren schnell und direkt ablesbar ist. Es ist die Standardskala für gehärtete Stähle und über etwa 20–70 HRC brauchbar.
• Brinell (HBW) — eine 10 mm Kugel aus Wolframcarbid, bei Stahl typischerweise mit 3000 kgf. Der breite Eindruck mittelt über Körner und Phasen, was das Verfahren bei Gussteilen, Schmiedestücken und inhomogenem Material unempfindlich macht. Seine praktische Obergrenze liegt bei etwa 650 HBW.
• Vickers (HV) — eine Diamantpyramide (136° Flächenwinkel) bei Kräften von wenigen Gramm bis 100 kgf. Eine durchgehende Skala reicht von weichem bis zu sehr hartem Material, und bei niedrigen Kräften ist sie die einzige der drei Skalen, die dünne Einsatzschichten und Wärmeeinflusszonen von Schweißnähten Punkt für Punkt profilieren kann.

Näherungsweise Gleichwertigkeit (nichtaustenitische Stähle)

Orientierungswerte in Übereinstimmung mit ASTM E140, gerundet — nur zum Vergleich, niemals zur Abnahme:

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

Eine gängige Näherung in der Werkstatt verbindet die Werte im mittleren Bereich: Zugfestigkeit in MPa ≈ 3.3–3.5 × HBW für unlegierte und niedriglegierte Stähle. Das ist eine Faustregel, kein Zusammenhang aus einer Spezifikation.

Warum Umrechnungen streuen

• Die Skalen erfassen unterschiedliche Volumina. Brinell mittelt das Gefüge über einen breiten Eindruck; die Rockwell-Tiefe reagiert auf den härtesten durchgehenden Weg unter einem Punkt; ein Vickers-Eindruck bei niedriger Kraft kann innerhalb einer einzelnen Phase oder eines Carbids liegen.
• Umrechnungstabellen sind empirische Anpassungen je Werkstoffklasse. Die Tabellen der ASTM E140 wurden auf der Grundlage bestimmter Stahlpopulationen erstellt; ihre Anwendung auf austenitische nichtrostende Stähle, Werkzeugstähle mit groben Carbiden oder einsatzgehärtete Oberflächen kann um mehrere HRC-Punkte danebenliegen.
• Über etwa 55 HRC werden Brinell-Werte gestaucht (die Kugel selbst verformt sich), sodass das obere Ende der Tabelle nur Vickers und Rockwell vorbehalten ist.
• Eine Einkaufsspezifikation sollte daher das Prüfverfahren und die Skala benennen, nicht einen umgerechneten Wert: "≥ 38 HRC nach ASTM E18" ist durchsetzbar, "≈ 360 HBW äquivalent" ist ein Streitfall in Wartestellung.

Eine Skala wählen

• Wareneingangsprüfung von Stäben, Blechen und Schmiedestücken: HBW — robust und mittelnd.
• Gehärtete Matrizen, Werkzeuge und Bauteile: HRC — oder HV, wenn das Teil klein oder dünn ist.
• Einsatzhärtungstiefenprofile, nitrierte Schichten, Verläufe durch Schweißnaht und WEZ: HV bei Mikro-/Makrokräften im niedrigen Bereich.
• Sehr hartes oder dünnes Material: Brinell vermeiden; der Eindruck ist im Verhältnis zum Querschnitt entweder unzuverlässig oder zerstörend.