مقیاس‌های سختی مقایسه شده: HRC، HBW و HV و حدود تبدیل

سه فرورونده، سه فلسفه

• راکول C (HRC) — یک مخروط الماسه تحت بار اصلی 150 kgf؛ قرائت از عمق فرورفتگی می‌آید، بنابراین سریع و با قرائت مستقیم است. این مقیاس پیش‌فرض برای فولادهای سخت‌شده است، که در حدود 20–70 HRC مفید است.
• برینل (HBW) — یک گلوله کاربید تنگستن 10 mm، معمولاً در 3000 kgf برای فولاد. اثر پهن روی دانه‌ها و فازها میانگین‌گیری می‌کند، که آن را روی قطعات ریختگی، آهنگری و مواد ناهمگن بخشنده می‌کند. سقف عملی آن حدود 650 HBW است.
• ویکرز (HV) — یک هرم الماسه (زاویه وجه 136°) در بارهایی از چند گرم تا 100 kgf. یک مقیاس پیوسته از مواد نرم تا بسیار سخت ادامه دارد، و در بارهای کم تنها مقیاس در میان این سه است که می‌تواند لایه‌های سخت سطحی نازک و مناطق متأثر از حرارت جوش را نقطه به نقطه پروفایل کند.

معادل تقریبی (فولادهای غیرآستنیتی)

مقادیر جهت‌گیری سازگار با ASTM E140، گرد شده — فقط برای مقایسه، هرگز برای پذیرش:

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

یک تقریب رایج کارگاهی مقادیر میانی را به هم پیوند می‌دهد: استحکام کششی بر حسب MPa ≈ 3.3–3.5 × HBW برای فولادهای ساده و کم‌آلیاژ. این یک قاعده سرانگشتی است، نه یک رابطه مشخصات.

چرا تبدیل‌ها سرگردان می‌شوند

• مقیاس‌ها حجم‌های متفاوتی را بازجویی می‌کنند. برینل ریزساختار را روی یک فرورفتگی پهن میانگین‌گیری می‌کند؛ عمق راکول به سخت‌ترین مسیر پیوسته زیر یک نقطه پاسخ می‌دهد؛ یک فرورفتگی ویکرز در بار کم می‌تواند داخل یک فاز یا کاربید واحد قرار گیرد.
• جداول تبدیل برازش‌های تجربی به ازای هر رده ماده هستند. جداول ASTM E140 روی جمعیت‌های فولادی خاصی ساخته شده‌اند؛ اعمال آن‌ها روی فولادهای زنگ‌نزن آستنیتی، فولادهای ابزار با کاربید درشت یا سطوح سخت‌شده سطحی می‌تواند چندین نقطه HRC خطا داشته باشد.
• بالای حدود 55 HRC، قرائت‌های برینل فشرده می‌شوند (خود گلوله تغییر شکل می‌دهد)، بنابراین بالای جدول فقط قلمرو ویکرز و راکول است.
• بنابراین یک مشخصات خرید باید روش آزمون و مقیاس را نام ببرد، نه یک مقدار تبدیل‌شده: "≥ 38 HRC per ASTM E18" قابل اجرا است، "≈ 360 HBW equivalent" مجادله‌ای در انتظار وقوع است.

انتخاب یک مقیاس

• بازرسی هنگام دریافت میله، ورق و قطعات آهنگری: HBW — مقاوم و میانگین‌گیر.
• قالب‌ها، ابزارها و قطعات سخت‌شده: HRC — یا HV در جایی که قطعه کوچک یا نازک است.
• پروفایل‌های عمق سخت‌کاری سطحی، لایه‌های نیتریده، پیمایش‌های جوش و HAZ: HV در بارهای کم میکرو/ماکرو.
• مواد بسیار سخت یا نازک: از برینل اجتناب کنید؛ اثر آن یا نسبت به مقطع غیرقابل اعتماد است یا مخرب.