硬さスケールの比較：HRC、HBW、HVと換算の限界

三つの圧子、三つの哲学

• ロックウェルC (HRC) — 150 kgfの主荷重下のダイヤモンド円錐；読み取り値は圧入深さに由来するため、高速で直読式です。硬化鋼に対するデフォルトのスケールであり、概ね20–70 HRCの範囲で有用です。
• ブリネル (HBW) — 10 mmの炭化タングステンボールであり、鋼については通常3000 kgfです。広い圧痕は粒と相にわたって平均化するため、鋳造品、鍛造品、不均質な材料に対して寛容です。その実用上の上限は約650 HBWです。
• ビッカース (HV) — ダイヤモンド四角錐 (136°の面角) であり、数グラムから100 kgfまでの荷重です。一つの連続したスケールが軟らかい材料から非常に硬い材料までをカバーし、低荷重では、三つの中で唯一、薄い硬化層や溶接熱影響部を点ごとにプロファイルできるものです。

近似的な同等値 (非オーステナイト鋼)

ASTM E140に整合する目安の値であり、丸められています — 比較のみのためであり、受入のためには決して使用しないでください：

HRC	HBW	HV	近似引張強さ
20	226	238	~760 MPa
30	283	294	~950 MPa
40	371	392	~1,240 MPa
50	481	513	~1,650 MPa

一般的な現場の近似は、中間範囲の値を結び付けます：MPa単位の引張強さ ≈ 3.3–3.5 × HBW (普通鋼および低合金鋼について)。これは経験則であり、規格上の関係ではありません。

換算がずれる理由

• スケールは異なる体積を探査します。ブリネルは広い圧痕にわたって組織を平均化します；ロックウェルの深さは、一点下の最も硬い連続経路に応答します；低荷重のビッカース圧痕は、単一の相や炭化物の中に収まることがあります。
• 換算表は、材料クラスごとの経験的な適合です。ASTM E140の表は特定の鋼の集団に基づいて構築されました；それをオーステナイト系ステンレス鋼、粗大な炭化物を持つ工具鋼、表面硬化した表面に適用すると、数HRCポイントずれることがあります。
• 概ね55 HRCを超えると、ブリネルの読み取り値は圧縮されます (ボール自体が変形します) ため、表の上部はビッカースとロックウェルの領域のみとなります。
• したがって、購入仕様では、換算値ではなく試験方法とスケールを指定すべきです："≥ 38 HRC per ASTM E18" は執行可能ですが、"≈ 360 HBW equivalent" は、起こるのを待っている議論です。

スケールの選択

• 棒鋼、鋼板、鍛造品の受入検査：HBW — 堅牢で平均化します。
• 硬化したダイス、工具、部品：HRC — または、部品が小さいか薄い場合はHV。
• 浸炭深さのプロファイル、窒化層、溶接部およびHAZのトラバース：低荷重のミクロ/マクロにおけるHV。
• 非常に硬い材料または薄い材料：ブリネルを避けてください；圧痕は、断面に対して信頼できないか破壊的かのいずれかです。