So sánh các thang độ cứng: HRC, HBW và HV và các giới hạn của việc quy đổi

Ba mũi ấn, ba triết lý

• Rockwell C (HRC) — một mũi hình nón kim cương dưới tải trọng chính 150 kgf; số đọc đến từ chiều sâu vết ấn, vì vậy nó nhanh và đọc trực tiếp. Nó là thang mặc định cho thép đã tôi cứng, hữu ích trong khoảng khoảng 20–70 HRC.
• Brinell (HBW) — một viên bi tungsten-carbide 10 mm, thường ở 3000 kgf đối với thép. Vết ấn rộng lấy trung bình qua các hạt và các pha, điều này khiến nó khoan dung với vật đúc, vật rèn và vật liệu không đồng nhất. Trần thực tế của nó là khoảng 650 HBW.
• Vickers (HV) — một mũi hình tháp kim cương (góc mặt 136°) ở các tải trọng từ vài gram đến 100 kgf. Một thang liên tục chạy từ vật liệu mềm đến rất cứng, và ở tải trọng thấp nó là thang duy nhất trong ba thang có thể lập hồ sơ các lớp thấm mỏng và vùng ảnh hưởng nhiệt của mối hàn theo từng điểm.

Tương đương gần đúng (thép không phải austenitic)

Các giá trị định hướng phù hợp với ASTM E140, đã làm tròn — chỉ để so sánh, không bao giờ dùng cho nghiệm thu:

HRC	HBW	HV	Độ bền kéo gần đúng
20	226	238	~760 MPa
30	283	294	~950 MPa
40	371	392	~1,240 MPa
50	481	513	~1,650 MPa

Một phép gần đúng phổ biến trong xưởng liên kết các giá trị ở khoảng giữa: độ bền kéo tính bằng MPa ≈ 3.3–3.5 × HBW đối với thép thường và thép hợp kim thấp. Đó là một quy tắc thực hành, không phải một quan hệ tiêu chuẩn kỹ thuật.

Vì sao quy đổi dao động

• Các thang thẩm vấn các thể tích khác nhau. Brinell lấy trung bình vi cấu trúc qua một vết lõm rộng; chiều sâu Rockwell đáp ứng với đường liên tục cứng nhất dưới một điểm; một vết ấn Vickers ở tải trọng thấp có thể nằm bên trong một pha hoặc carbide duy nhất.
• Các bảng quy đổi là các khớp thực nghiệm theo lớp vật liệu. Các bảng ASTM E140 được xây dựng trên các quần thể thép cụ thể; việc áp dụng chúng cho thép không gỉ austenitic, thép dụng cụ carbide thô hoặc bề mặt đã thấm tôi có thể sai lệch vài điểm HRC.
• Trên khoảng 55 HRC, số đọc Brinell bị nén lại (chính viên bi bị biến dạng), vì vậy phần trên cùng của bảng chỉ là lãnh thổ của Vickers và Rockwell.
• Do đó một tiêu chuẩn kỹ thuật mua hàng nên nêu tên phương pháp thử và thang, không phải một giá trị đã quy đổi: "≥ 38 HRC per ASTM E18" là có thể thực thi, "≈ 360 HBW equivalent" là một tranh cãi đang chờ xảy ra.

Chọn một thang

• Kiểm tra tiếp nhận thanh, tấm và vật rèn: HBW — vững chắc và lấy trung bình.
• Khuôn, dụng cụ và chi tiết đã tôi cứng: HRC — hoặc HV khi chi tiết nhỏ hoặc mỏng.
• Hồ sơ chiều sâu lớp thấm, lớp thấm nitơ, đường quét mối hàn và HAZ: HV ở tải trọng thấp vi mô/vĩ mô.
• Vật liệu rất cứng hoặc mỏng: tránh Brinell; vết ấn hoặc không đáng tin cậy hoặc mang tính phá hủy so với tiết diện.