Перевод единиц твердости hb в hrc

Перевод единиц твердости hb в hrc

Измерение твёрдости является самым массовым, высокопроизводительным наиболее простым и легко осуществимым на практике методом определения механических свойств материалов. В большинстве случаев величина, называемая “твёрдостью”, не является характеристикой определённых свойств материалов, а представляет собой результат некоторых операций с материалом, произведённых с определёнными приборами. Существуют сотни приборов и разработаны десятки методов измерения твёрдости, что свидетельствует об отсутствии единого взгляда на твёрдость и лишь затрудняет работу исследователя и производственника. Словом “твёрдость” обозначают разные физические свойства, а твёрдость, определённая разными методами, имеет различную размерность. По этой причине термин “твёрдость” без указания метода и условий измерений почти не имеет смысла.

Методы измерения твёрдости имеют весьма важную и общую для всех особенность: с их помощью всегда получается величина, характеризующая свойства слоя, близкого к поверхности изучаемого тела. Многообразие методов и приборов для измерения твёрдости наглядно демонстрирует невозможность выбора ОСНОВНОГО, который можно было бы принять в качестве единого и универсального. Наиболее удобными с практической точки зрения оказались способы Бринелля, Роквелла, Виккерса, Либа и Ультразвук (UCI-метод). Эти способы утверждены в качестве стандартных в большинстве стран мира. Между тем, ни один из них не имеет, строго говоря, достаточно надёжного теоретического обоснования и не может считаться ОСНОВНЫМ способом измерения твёрдости.

• Метод Бринелля (HB), предложен в 1900г шведским инженером Юханом Августом Бринеллем и стал первым, широко используемым и стандартизированным методом определения твёрдости в материаловедении. Для измерения твёрдости используется метод вдавливания индентора в форме шарика. Для обозначения твёрдости по Бринеллю используется символ HB (англ. Hardness Brinell – Твёрдость по Бринеллю).

• Метод Роквелла (HR), предложен в 1908г венским профессором Паулом Людвигом, однако машину для определения твёрдости создали в США Хью М. Роквелл и Стэнли П. Роквелл, подавшие патентную заявку в 1914г. Для измерения твёрдости используется метод вдавливания индентора в форме конуса. Существует 11 шкал определения твёрдости по методу Роквелла (A; B; C; D; E; F; G; H; K; N; T), основанных на комбинации «индентор (наконечник) — нагрузка». Для обозначения твёрдости, определённой по методу Роквелла, используется символ HR (англ. Hardness Rockwell – Твёрдость по Роквеллу), к которому добавляется буква, указывающая на шкалу по которой проводились испытания: HRA, HRB, HRC и т.д.

• Метод Виккерса (HV), предложен в 1921г британскими инженерами Робертом Л. Смитом и Георгом Е. Сандландом, работавшими в компании Vickers Ltd. Для измерения твёрдости используется метод вдавливания индентора в форме пирамиды. Для обозначения твёрдости, определённой по методу Виккерса, используется символ HV (англ. Hardness Vickers – Твёрдость по Виккерсу).

• Метод Шора (HS), предложен в 1906г в США промышленником Альбертом Ф. Шором. Для обозначения твёрдости, определённой по методу Шора, используется символ HS (англ. Hardness Shore – Твёрдость по Шору). Для измерения твёрдости используется метод отскока бойка (измеряется высота отскока), основные шкалы C и D, которые добавляются к методу измерения, напр. HSD (англ. Hardness Shore D – Твёрдость по Шору тип D). Фактически не имеет практического применения и встречается только в научной литературе.

• Метод Либа (HL), предложен в 1975г швейцарским инженером Дитмаром Либом(Mr. Dietmar Leeb), работавшим в компании Proceq SA. Для измерения твёрдости используется метод отскока бойка (измеряется соотношение скоростей бойка до и после удара). Для обозначения твёрдости, определённой по методу Либа, используется символ HL (англ. Hardness Leeb – Твёрдость по Либу). Существуют ударные датчики различных типов (напр. C, D, DC, DL, E, G, S), поэтому всегда необходимо указывать тип использованного при измерении ударного датчика, напр. HLD или HLG.
• Метод Ультразвукового Контактного Импеданса (UCI — Ultrasonic Contact Impedance), предложен в 1961г Клаусом Клесател (Claus Kleesattel).
  

Стационарные твердомеры — выбор метода определения твёрдости, минимальная толщина образца — для детального просмотра изображения удобнее сохранить и после открыть на компьютере.

Для удобства подбора аналогов мы составили таблицу приборов измерения твёрдости производства советских времён и нынешних дней.

Группа моделей, схожих по характеристикам

Тип нагружения

Приборы для измерения твёрдости по методу Роквелла

Приборы для измерения твёрдости по методу Супер-Роквелла

ТКС; ТКС-1; ТКС-1М, ТРС, ТРС 5009-01

Приборы для измерения твёрдости по методу Бринелля

ПБМ; ТШ; ТШ-2; 2109ТБ; ТБ 5004; 5006 ТБ; ТШ-2М

Приборы для измерения твёрдости по методу Виккерса

Ручное, просмотр изображения отпечатка через окуляр-микрометр

ТП-2; ТП-7Р-1; ТП-7Р-1М; ИТ-5010; ИТ-5010-0б1ТУ; 2137-1

Ручное, вывод изображения отпечатка на экран

Динамические твердомеры.

При наличии международной стандартизации метода Либа (ASTM A956, DIN 50156 и др.) в РФ отсутсвуют ГОСТ по этому методу и по этому используются расплывчатые названия такие как динамический метод / метод отскока / электронные твердомеры и др. При этом Росстандарт десятилетиями утверждает динамические типы твердомеров (при отсутствии ГОСТ на метод) и вносит их в госреестр Средств Измерений Суть метода:

Ударный боёк (внутри которого размещён магнит, а на конце расположен твёрдосплавный шарик) ударяется о контролируемую поверхность и отскакивает. Перемещаясь внутри катушки индуктивности боёк своим магнитным полем наводит в ней ЭДС индукции, величина которой пропорциональна скорости бойка. Изобретатель этого метода Дитмар Либ определил свою собственную величину твёрдости (HL). В отличие от статических методов измерения твёрдости, в результатах динамического содержится дополнительная информация об ответном поведении материалов, например, об эластичных свойствах материала.

Твердомер ЛЮБОГО производителя, который использует испытания по указанному методу отскока, измеряет величину твёрдости в числах Либа. Однако отечественные производители практически никогда не указывают это в технических характеристиках твердомеров. Тем более забавна ситуация, когда РОССТАНДАРТ осуществляет утверждение типа Средства Измерений (твердомеров) с внесением их Госреестр СИ в то время, когда сам метод Либа в стране не стандартизирован и ГОСТы отсутствуют! Как следствие – при проведении сравнительных испытаний отечественных твердомеров выявляется факт абсолютной несопоставимости результатов измерений одного и того же изделия твердомерами разных производителей (УДК620.178 “Сравнение характеристик малогабаритных твердомеров”, Струтынский А.В., Худяков С.А., 2011г.). Твердомеры производителей, в т.ч. Восток-7, изготовляемые в соответствии с международными стандартами метода Либа (ASTM A956), лишены подобных казусов и результаты измерений твердомеров различных производителей сопоставимы. Для перевода единиц твёрдости Либа к другим шкалам твёрдости (HB, HR, HV и HSD) используют таблицы перевода, сохранённые в твердомерах.

Ультразвуковые твердомеры.

Как и с нестандартизированным в РФ методом Либа с ультразвуковым методом сложилась та же анекдотичная ситуация: существуют международные стандарты (ASTM A1038 и др.), но отсутсвуют российские ГОСТ, при этом Росстандарт десятилетиями утверждает ультразвуковые типы твердомеров (при отсутсвии ГОСТ на метод) и вносит их в госреестр Средств Измерений.

Метод Ультразвукового Контактного Импеданса (UCI — Ultrasonic Contact Impedance): алмазная пирамидка для измерений по Виккерсу (угол между гранями 136º) закреплена на конце металлического стержня, который под действием пьезоэлектрического устройства колеблется на определенной частоте. Когда под действием фиксированной нагрузки алмазная пирамидка внедряется в материал, то металлический стержень меняет резонансную частоту. Глубина внедрения зависит от твёрдости материала, при этом изменение резонансной частоты возрастает с увеличением площади контакта. Так как эта площадь контакта является мерой для оценки твердости, то существует прямая связь между изменением частоты и твердостью материала.

Эталонные меры твердости

Меры твёрдости эталонные первого и второго разрядов (далее – меры) предназначены для воспроизведения твёрдости металлов по всем стандартизированным шкалам твердости. Меры применяются при поверке и калибровке приборов для измерения твёрдости металлов (далее — твердомеров).

Описание

Меры изготавливаются в виде плиток прямоугольной или круглой формы из углеродистой или легированной стали по ГОСТ 9031-75 «Меры твердости образцовые. Технические условия».

Центр МЕТ имеет лицензию на производство №000087-ИР, выданную Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии.

Меры изготавливаются в модификациях МТР-МЕТ, МТСР-МЕТ, МТБ-MET, МТВ-MET, МТШ-MET и предназначены для воспроизведения твёрдости металлов по шкалам Роквелла, Супер-Роквелла, Бринелля, Виккерса и Шора соответственно.

• МТР-МЕТ: Роквелла (HRA, HRB, HRC)
• МТСР-МЕТ: Супер-Роквелла (HRN, HRT)
• МТБ-МЕТ: Бринелля (HB)
• МТВ-МЕТ: Виккерса (HV)
• МТШ-МЕТ: Шора (HSD)

Маркировка

По ГОСТ 9031 на боковую поверхность эталонной меры твердости наносится:

1. товарный знак фирмы-производителя (Центр «МЕТ»);
2. месяц поверки;
3. порядковый номер меры, присвоенный органом государственной метрологической службы, производившей первичную поверку;
4. значение твердости меры с обозначением шкалы твердости.

На рабочую поверхность (в правый нижний угол) наносится Государственное поверочное клеймо, принадлежащее органу государственной метрологической службы, производившему поверку.

Преимущества

• минимальный разброс показаний твердости по поверхности;
• долговременная стабильность;
• изготовление по индивидуальному заказу (по всем шкалам и диапазонам твердости);
• поставка поштучно, а также комплектами (ГОСТ 9031).

Соответствие международным и национальным стандартам

• ISO 6506, ISO 6507, ISO 6508
• ASTM E92, ASTM E384, ASTM E18, ASTM E10
• ГОСТ 9031, 8.064-94, ГОСТ 8.063-07, ГОСТ 8.062-85, ГОСТ 8.516-01.

Сертификация

Эталонные меры твердости типа МТР-МЕТ, МТСР-МЕТ, МТБ-MET, МТВ-MET , МТШ-MET занесены в Государственный реестр средств измерений России, Белоруссии, Казахстана и Украины и имеют сертификаты об утверждении средств измерений.

ЕДИНСТВО ИЗМЕРЕНИЙ ТВЕРДОСТИ

Эталонные меры твердости первого и второго разрядов являются средством измерения твердости, подлежащим обязательной поверке. Первичная и периодическая поверка мер осуществляется органами государственной метрологической службы, аккредитованными на право поверки средств измерения твердости. Межповерочный интервал — 2 года.

В соответствии с действующими государственными поверочными схемами, меры первого разряда градуируются только на государственных эталонах твердости России (хранитель эталонов твердости — ФГУП «ВНИИФТРИ»). По мерам первого разряда поверяются твердомеры-компараторы (рабочие эталоны твердости 1 разряда). Меры второго разряда градуируются на твердомерах-компараторах, применяемые в органах, аккредитованных на право поверки средств измерений твёрдости. По мерам второго разряда поверяются рабочие средства измерений твердости (стационарные, переносные и портативные твердомеры).

Технические характеристики

С техническими характеристиками эталонных мер твердости Вы можете ознакомиться на отдельной странице.

Шкала твердости ножей по Роквеллу

Каждый, кто хотя бы однажды покупал нож высокого качества, несомненно, сталкивался с понятием “твердость лезвия” и аббревиатурой HRc. Задумывались ли вы о том, что это значит? Если да, то вы не одиноки.

Определение твердости по Роквеллу

Аббревиатура HRc обозначает шкалу твердости Роквелла, раздел С. Она широко применяется металлургами для определения твердости стали: чем выше число, тем больше твердость. Значение твердости имеет большое значение при производстве ножей, т.к. чем тверже сталь, тем лучше она сохраняет режущую кромку.

Шкала Роквелла имеет несколько разделов, каждый из которых применяется для определения твердости определенного материала. Раздел C предназначен для определения твердости ножевой стали.

Самый высокий показатель RC не всегда означает лучший нож

С одной стороны, более твердая сталь лучше держит режущую кромку, однако, и вероятность возникновения трещин и даже отламывания выше. По правде говоря, действительно твердое лезвие может разбиться на осколки, как стекло.

На то, как нож будет держать режущую кромку, влияет не только твердость стали, но и ее тип и марка. Каждый стальной сплав имеет оптимальное соотношение твердости и функциональности в зависимости от предназначения ножа.

Почему же тогда важно значение по шкале Роквелла? Какое значение является оптимальным для ножей?

Твердость клинка так же важна, как и его функциональность и износостойкость. Например, сталь твердостью 58-62 единицы по шкале Роквелла будет отлично сохранять заточку, но она же является менее прочной, более ломкой и склонной к образованию трещин. Таким образом, инструмент с исключительно высокой твердостью лезвия требует особого ухода и осторожности в обращении.

При этом более мягкий металл является более износостойким, но затачивать его придется гораздо чаще. Так, при производстве топоров и стамесок используется сталь с меньшим показателем твердости, однако, такой материал с легкостью может выдержать значительное ударное воздействие.

Карманные складные и охотничьи ножи обычно не используют для раскалывания древесины, поэтому для них способность держать режущую кромку важнее, чем прочность. Следовательно, в производстве таких инструментов используется более твердый металл. Однако, если речь идет о ножах для выживания, требования здесь уже другие. Твердости в 55-58 единиц по Роквеллу для них будет более чем достаточно, т.к. на первое место здесь выходит прочность и износостойкость.

Оптимальная твердость зависит от предназначения ножа, поэтому нет единого показателя, идеального для всех ножей

Множество аббревиатур — одна шкала

В отношении данного способа определения твердости производители ножей используют множество сокращений: HR, HRc, HR C, RC, C на шкале Роквелла, твердость по шкале C Роквелла, шкала C Роквелла… Независимо от того, какая именно аббревиатура использована в описании ножа, она обозначает одну единственную шкалу твердости Роквелла.

Стенли П. Роквелл (Stanley P. Rockwell) в 1919 году был металлургом на заводе по производству шарикоподшипников в Новой Англии. Он разработал свою систему для быстрого и точного определения твердости поверхности качения подшипника.

Производители множества товаров от пружин для часов до колес вагонов нуждались в подобной системе и быстро переняли разработку Роквелла для собственных нужд. В последствии система была адаптирована для определения твердости неметаллических материалов, в частности, пластмасс.

Как определяется твердость по Роквеллу

Шкала измеряет относительную твердость металла методом вдавливания. Перед проведением теста металл необходимо закалить и сделать его абсолютно плоским. В противном случае измерения будут не точными.

Для измерения твердости обычно используют конус с бриллиантовым наконечником, который вдавливают в тестируемый металл с силой, равной 300 фунтам. Затем замеряют глубину его вхождения с учетом приложенной силы. В итоге, данные соотносят со шкалой, в которой уже содержится информация о твердости других протестированных металлов.

У такого способа есть один небольшой недостаток: на поверхности металла остается небольшое углубление от наконечника конуса, которое можно принять за дефект. Такой отметки можно избежать, если проводить тест на поверхности, скрытой от глаз, например, рукоятью ножа.

Почему показатели RC разнятся?

Тест Роквелла проводится на совсем небольшой площади металла, поэтому существует вероятность, что твердость соседнего участка будет слегка отличаться. Кроме того, данный тест проверяет только поверхность материала, тогда как твердость в глубине может быть другой.

Именно по этой причине производители ножей обычно указывают не единичное значение твердости, а их диапазон.

Соотношение цена — качество

Определение твердости по Роквеллу помогает производителям ножей сбалансировать 3 наиболее важных критерия, влияющих на качество конечного продукта: твердость, гибкость и жесткость. Идеальный баланс этих трех составляющих позволяет им создать нож, который будет прекрасно затачиваться и сохранять режущую кромку долгое время даже при активном использовании.

Стоит лишь купить один из наших высококачественных ножей, вы сразу же поймете, о чем идет речь.

Что означает «твёрдость стали» или что такое HRC?

Зачастую, выбирая себе подходящую модель Златоустовского ножа, Вы сталкивались с таким параметром, как твёрдость стали клинка. Если другие характеристики ножа, такие как длина, ширина и толщина позволяют оценить его размеры, то что-же нам может раскрыть эта непонятная, на первый взгляд, величина? Постараемся полноценно раскрыть понятие — что такое HRC!

Для выпускников технических образовательных учреждений понятие «твёрдость материала» является понятием известным, хотя может быть и подзабытым. Поэтому в нескольких словах мы постараемся его конкретизировать.

Не секрет, что окружающие нас предметы имеют различную прочность и твёрдость. Так, палка сломается при ударе о камень, а камень в свою очередь, может быть расколот другим, более прочным булыжником. Именно путем определения прочности одного материала, относительно другого, были сформированы несколько методов определения твёрдости. Они известны и сегодня.

Первой шкалой для определения твёрдости стала шкала Мооса, имеющая несколько критериев. Помимо неё до наших дней дошли ещё 4 метода: по Бринеллю, по Виккерсу, по Шору и по Роквеллу. Все они основаны на принципе вдавливания эталонного образца – индентора, в поверхность металла. Основным отличием является форма и материал этого образца.

Наиболее простым и точным признан метод определения твердости по Роквеллу (именно этим методом мы пользуемся для оценки твердости Златоустовских ножей). В этом методе задействованы несколько шкал, имеющих следующие обозначения: A; B; C; D; E; F; G; H; K; N; T. Самой распространённой является шкала С (нагрузка 150 кгс, индентор — алмазный наконечник с углом в 120 градусов). Именно она и даёт величину этой таинственной характеристики – HRC.

Диапазон твёрдости представленных в магазинах клинков, составляет порядка 42-64 HRC. Низкие значения твёрдости соответствуют метательным ножам, величины же порядка 56-58 HRC (hrc твердость)– хорошим ножам универсального назначения. Клинки высокой твёрдости 59-64 HRC присущи прочным ножам из дамаска или литого булата. Выбирая металл клинка следует учитывать и тот факт, что булатный и дамасский нож нельзя будет заточить простым приспособлением для кухонных ножей, хотя и заточку он будет держать не в пример долговечнее, чем вышеупомянутый кухонник из ножевой нержавеющей стали.

Наиболее популярные охотничьи ножи из Златоуста:

Ножи серии Бекас — от 2780 рублей

Базовая сталь — 95Х18

Возможные варианты стали — 100Х13М, 110Х18МШД, Elmax, Дамаск марок ZD0803 (ржавеющий) и ZD1016 (нержавеющий)

Варианты рукояти — орех, карельская береза, наборная береста или кожа,

Очень удобный и универсальный нож, хит продаж уже более 3 лет.

Нож R009 — от 3800 рублей

Базовая сталь — булат (от 5300р)

Возможные варианты стали — ЭИ107ТЦ (тигельный переплав) — стоимость такого ножей 3800р

Варианты рукояти — любые

Надежный нож охотника, который не подведет в любой ситуации

Бурятские охотничьи ножи — от 3050 рублей

Базовая сталь — 95Х18

Возможные варианты стали — 100Х13М, 110Х18МШД, Elmax, Дамаск марок ZD0803 (ржавеющий) и ZD1016 (нержавеющий)