Przelicznik twardości: HV, HB, HRC i wytrzymałość

Atest podaje HB, protokół z badania złącza — HV10, a przyrząd w warsztacie mierzy HRC. Przelicznik sprowadza je do jednej skali według tablicy ISO 18265 dla stali niestopowych i niskostopowych.

Jak korzystać z przelicznika twardości

1. Wybierz, co zmierzono — HV, HBW, HRC albo Rm. Skalę odczytuje się z protokołu lub z przyrządu: „HV10”, „HBW 10/3000”, „HRC”.
2. Wpisz wartość. Kalkulator szuka dwóch sąsiednich wierszy tablicy ISO 18265 i interpoluje między nimi liniowo; wpisana liczba zostaje w swojej kolumnie bez zmian.
3. Odczytaj pozostałe skale. Kreska w polu oznacza, że dana skala w tym zakresie nie obowiązuje, a nie że wartość wynosi zero.
4. Spójrz na znacznik 380 HV10. Pokazuje, czy wynik leży powyżej, czy poniżej granicy dla SWC stali grup 1 i 2 bez obróbki cieplnej po spawaniu.

Przykład interpolacji: 45 HRC leży między wierszami 44,5 HRC (440 HV) i 45,3 HRC (450 HV), w 5/8 odstępu. Wynik: 446 HV, 424 HBW i Rm około 1442 MPa — i czerwony znacznik, bo 446 to więcej niż 380.

Trzy skale i jeden metal

Vickers (HV) — ostrosłup diamentowy, obciążenie od kilkudziesięciu gramów do 100 kg. Odcisk mały, więc tą metodą mierzy się SWC: w wąskim pasku obok spoiny inne wgłębniki się nie mieszczą. Zapis HV10 oznacza obciążenie 10 kgf.

Brinell (HBW) — kulka z węglika spiekanego. Odcisk duży, więc wynik uśrednia strukturę: dobrze do materiału rodzimego, źle do SWC. Powyżej 650 HBW metody się nie stosuje — kulka sama się odkształca.

Rockwell C (HRC) — stożek diamentowy, odczyt wprost z przyrządu, bez mikroskopu. Szybki, dlatego popularny w warsztacie. Poniżej 20 HRC skali się nie normuje.

Pobierz schemat: SVG · PNG

Tablica ISO 18265: HV, HBW, HRC i Rm

300 HV to około 285 HBW i 29,8 HRC; 400 HV — 380 HBW i 40,8 HRC. Poniżej pełna tablica ze skokiem 10 HV, ta sama, z której liczy kalkulator wyżej. Kreska oznacza, że skala w danym zakresie nie obowiązuje.

Tablica przeliczeniowa ISO 18265 dla stali niestopowych i niskostopowych. Kreska oznacza, że skala w tym zakresie nie obowiązuje.

Gdzie to potrzebne przy spawaniu

• Przy odbiorze technologii. Badanie twardości wchodzi do zakresu prób wg EN ISO 15614-1 i jest w protokole WPQR obok badań mechanicznych.
• Przy szukaniu przyczyny pęknięcia. Twarda SWC to znak, że złącze stygło za szybko — dalej idzie się do czasu stygnięcia t8/5 i podgrzania wstępnego.
• Przy czytaniu atestu. Atest hutniczy podaje HB, a wymaganie bywa zapisane w HV — bez przeliczenia nie da się ich porównać.

Przeliczanie twardości: przykłady z liczbami

Każda liczba poniżej to wynik kalkulatora z tej strony, czyli tablicy ISO 18265 dla stali niestopowych i niskostopowych.

1. HB na HRC: 300 HBW

300 HBW leży między 295 i 304 HBW. Kalkulator daje 316 HV, 31,7 HRC i Rm około 1014 MPa. To typowy poziom stali ulepszonej cieplnie — wałków, sworzni, części maszyn, które trafiają do naprawy spawaniem.

2. Atest podaje 190 HBW

190 HBW to dokładnie wiersz tablicy: 200 HV i Rm 640 MPa. Pole HRC pokaże kreskę — skala C zaczyna się od 240 HV (228 HBW, 20,3 HRC). Przy stali tak miękkiej wynik w HRC z przyrządu warsztatowego nic nie znaczy.

3. Przenośny twardościomierz pokazał w SWC 40,8 HRC

Tablica: 400 HV i 380 HBW, czyli powyżej granicy 380 HV10. To sygnał, że złącze stygło za szybko, ale nie werdykt: odcisk stożka w wąskiej SWC łapie też spoinę i materiał rodzimy, a samo przeliczenie ma rozrzut kilku jednostek HRC. Następny krok to zgład i pomiar HV10 w linii przez spoinę, SWC i materiał rodzimy.

4. 700 HV na HRC

Wiersz tablicy: 60,1 HRC. Kolumna HBW jest pusta — Brinella powyżej 650 HBW się nie stosuje. Kolumna Rm kończy się na 660 HV (2220 MPa), więc dla 700 HV wytrzymałości nie ma. Takie twardości mają napoiny utwardzające i hartowane narzędzia, nie złącza konstrukcyjne.

Ograniczenia przeliczenia twardości

• Tylko stale niestopowe i niskostopowe. Dla stali austenitycznych, materiału umocnionego zgniotem i żeliwa ISO 18265 ma osobne tablice; ta strona ich nie zastępuje.
• HRC od 20. Poniżej 240 HV skala C nie jest normowana. Typowa blacha konstrukcyjna i spoina z elektrody otulonej leżą poniżej tej granicy.
• HBW do 650. Wyżej kulka z węglika sama się odkształca.
• Rm do 660 HV. Dalej tablica nie podaje wytrzymałości.
• Rozrzut. Między skalami sięga kilku jednostek HRC — przeliczenie nie jest dowodem spełnienia wymagania.
• Obciążenie jest częścią wyniku. Wymaganie „380 HV10” dotyczy obciążenia 10 kgf; pomiar innym obciążeniem to inny pomiar.

Twardość a wytrzymałość na rozciąganie

Kolumna Rm w tablicy rośnie mniej więcej jak 3,2 × HV: 250 HV to 800 MPa, 300 HV — 965 MPa, 400 HV — 1290 MPa. Działa to w obie strony. Przykład: stopiwo elektrody E 42 według EN ISO 2560 ma Rm 500–640 MPa, co w tablicy odpowiada około 157–200 HV (149–190 HBW). Pomiar twardości spoiny w tym zakresie jest więc spójny z klasą elektrody. Odwrotna droga — z twardości do Rm — daje tylko szacunek: wytrzymałość złącza potwierdza próba rozciągania, a nie twardościomierz.

Twardość SWC i spoiny: granice

EN ISO 15614-1 dopuszcza dla stali grup 1 i 2 najwyżej 380 HV10 bez obróbki cieplnej po spawaniu i 320 HV10 po obróbce. Pomiar wykonuje się według ISO 9015-1, obciążeniem 10 kgf, rzędami odcisków przez spoinę, SWC i materiał rodzimy. Dla orientacji w innych skalach:

• 380 HV ≈ 361 HBW ≈ 38,8 HRC;
• 320 HV ≈ 304 HBW ≈ 32,2 HRC.

Twardość powyżej 380 HV w SWC to struktura hartownicza po zbyt szybkim stygnięciu, czyli zbyt krótkim czasie t8/5. Lekarstwem jest podgrzanie wstępne dobrane do równoważnika węgla danego wytopu albo większa energia liniowa. Gdy wymaganie twardości wchodzi do WPQR, energia liniowa w produkcji może być najwyżej o 25 % niższa niż na złączu próbnym.

Typowe błędy przy przeliczaniu twardości

• HRC na miękkiej stali. Odczyt poniżej 20 HRC nie ma odpowiednika w tablicy; do materiału rodzimego lepszy jest Brinell albo Vickers.
• Przeliczenie zamiast pomiaru w protokole. Jeśli WPS żąda HV10, przeliczone HRC nie przejdzie odbioru.
• Ta tablica na stali nierdzewnej. Austenit ma własną tablicę w ISO 18265; wynik z tej strony będzie błędny.
• Brinell w SWC. Duży odcisk uśrednia SWC z materiałem rodzimym i zaniża szczyt twardości, którego się szuka.

Autor: Dmitry Frolov, spawacz i ślusarz konstrukcji stalowych Aktualizacja: 28 września 2026