Hårdhetsskalor jämförda: HRC, HBW och HV och omvandlingens gränser

Rockwell, Brinell och Vickers mäter olika saker med olika intryckskroppar, vilket är anledningen till att deras omvandlingstabeller är approximationer. Denna guide jämför de tre skalorna, ger orienteringsvärden och förklarar var omvandlingar faller samman.

Tre intryckskroppar, tre filosofier

Rockwell C (HRC) — en diamantkon under en huvudlast på 150 kgf; avläsningen kommer från intrycksdjupet, så den är snabb och direktavläsande. Den är standardskalan för härdade stål, användbar över ungefär 20–70 HRC.
Brinell (HBW) — en kula av volframkarbid på 10 mm, vanligtvis vid 3000 kgf för stål. Det breda intrycket medelvärdesbildar över korn och faser, vilket gör den förlåtande på gjutgods, smiden och inhomogent material. Dess praktiska tak ligger runt 650 HBW.
Vickers (HV) — en diamantpyramid (136° ytvinkel) vid laster från några gram till 100 kgf. En kontinuerlig skala sträcker sig från mjukt till mycket hårt material, och vid låga laster är den den enda av de tre som punkt för punkt kan profilera tunna ythärdade skikt och värmepåverkade zoner i svetsar.

Ungefärlig ekvivalens (icke-austenitiska stål)

Orienteringsvärden i överensstämmelse med ASTM E140, avrundade — endast för jämförelse, aldrig för godkännande:

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

En vanlig verkstadsapproximation kopplar samman värdena i mellanregistret: brottgräns i MPa ≈ 3.3–3.5 × HBW för olegerade och låglegerade stål. Det är en tumregel, inte ett specifikationssamband.

Varför omvandlingar vandrar

Skalorna undersöker olika volymer. Brinell medelvärdesbildar mikrostrukturen över ett brett intryck; Rockwell-djupet reagerar på den hårdaste kontinuerliga vägen under en punkt; ett Vickers-intryck vid låg last kan hamna inuti en enda fas eller karbid.
Omvandlingstabeller är empiriska anpassningar per materialklass. Tabellerna i ASTM E140 byggdes på specifika stålpopulationer; att tillämpa dem på austenitiska rostfria stål, verktygsstål med grova karbider eller ythärdade ytor kan missa med flera HRC-punkter.
Över ungefär 55 HRC komprimeras Brinell-avläsningarna (själva kulan deformeras), så toppen av tabellen är endast Vickers- och Rockwell-territorium.
En inköpsspecifikation bör därför ange provningsmetod och skala, inte ett omvandlat värde: "≥ 38 HRC enligt ASTM E18" är verkställbart, "≈ 360 HBW ekvivalent" är en tvist som väntar på att uppstå.

Att välja skala

Mottagningskontroll av stång, plåt och smiden: HBW — robust och medelvärdesbildande.
Härdade matriser, verktyg och komponenter: HRC — eller HV där delen är liten eller tunn.
Profiler för ythärdningsdjup, nitrerade skikt, traverser över svets och HAZ: HV vid låga mikro-/makrolaster.
Mycket hårt eller tunt material: undvik Brinell; intrycket är antingen opålitligt eller destruktivt i förhållande till tvärsnittet.