Перевод твёрдости: HV, HB, HRC и предел прочности
В сертификате стоит HB, в протоколе испытания соединения — HV10, а прибор в цехе показывает HRC. Калькулятор сводит их к одной шкале по таблице ISO 18265 для нелегированных и низколегированных сталей.
Как пользоваться переводом твёрдости
- Выберите, что измерено: HV, HBW, HRC или Rm. Шкалу берут из протокола или с прибора: «HV10», «HBW 10/3000», «HRC».
- Введите значение. Калькулятор находит две соседние строки таблицы ISO 18265 и линейно интерполирует между ними; введённое число остаётся в своей колонке без изменений.
- Прочитайте остальные шкалы. Прочерк означает, что шкала в этом диапазоне не действует, а не что значение равно нулю.
- Посмотрите на метку 380 HV10. Она показывает, выше или ниже результат предела для ЗТВ сталей групп 1 и 2 без термообработки после сварки.
Пример интерполяции: 45 HRC лежит между строками 44,5 HRC (440 HV) и 45,3 HRC (450 HV), на 5/8 интервала. Результат: 446 HV, 424 HBW и Rm около 1442 МПа — и красная метка, потому что 446 больше 380.
Три шкалы и один металл
Виккерс (HV) — алмазная пирамида, нагрузка от десятков
граммов до 100 кг. Отпечаток мелкий, поэтому именно им меряют ЗТВ:
в узкую полоску рядом со швом другие наконечники не помещаются. Запись
HV10 означает нагрузку 10 кгс.
Бринелль (HBW) — шарик из твёрдого сплава. Отпечаток крупный, результат усредняет структуру: хорошо для основного металла, плохо для ЗТВ. Выше 650 HBW метод не применяют — шарик сминается сам.
Роквелл C (HRC) — алмазный конус, отсчёт прямо с прибора, без микроскопа. Быстро, поэтому в цехе прижился. Ниже 20 HRC шкалу не нормируют.
Таблица ISO 18265: HV, HBW, HRC и Rm
300 HV — это примерно 285 HBW и 29,8 HRC; 400 HV — 380 HBW и 40,8 HRC. Ниже полная таблица с шагом 10 HV, та же самая, по которой считает калькулятор выше. Прочерк значит, что шкала в этом диапазоне не действует.
| HV | HBW | HRC | Rm, МПа |
|---|---|---|---|
| 80 | 76 | — | 255 |
| 90 | 86 | — | 285 |
| 100 | 95 | — | 320 |
| 110 | 105 | — | 350 |
| 120 | 114 | — | 385 |
| 130 | 124 | — | 415 |
| 140 | 133 | — | 450 |
| 150 | 143 | — | 480 |
| 160 | 152 | — | 510 |
| 170 | 162 | — | 545 |
| 180 | 171 | — | 575 |
| 190 | 181 | — | 610 |
| 200 | 190 | — | 640 |
| 210 | 199 | — | 675 |
| 220 | 209 | — | 705 |
| 230 | 219 | — | 740 |
| 240 | 228 | 20,3 | 770 |
| 250 | 238 | 22,2 | 800 |
| 260 | 247 | 24,0 | 835 |
| 270 | 257 | 25,6 | 865 |
| 280 | 266 | 27,1 | 900 |
| 290 | 276 | 28,5 | 930 |
| 300 | 285 | 29,8 | 965 |
| 310 | 295 | 31,0 | 995 |
| 320 | 304 | 32,2 | 1030 |
| 330 | 314 | 33,3 | 1060 |
| 340 | 323 | 34,4 | 1095 |
| 350 | 333 | 35,5 | 1125 |
| 360 | 342 | 36,6 | 1155 |
| 370 | 352 | 37,7 | 1190 |
| 380 | 361 | 38,8 | 1220 |
| 390 | 371 | 39,8 | 1255 |
| 400 | 380 | 40,8 | 1290 |
| 410 | 390 | 41,8 | 1320 |
| 420 | 399 | 42,7 | 1350 |
| 430 | 409 | 43,6 | 1385 |
| 440 | 418 | 44,5 | 1420 |
| 450 | 428 | 45,3 | 1455 |
| 460 | 437 | 46,1 | 1485 |
| 470 | 447 | 46,9 | 1520 |
| 480 | 456 | 47,7 | 1555 |
| 490 | 466 | 48,4 | 1595 |
| 500 | 475 | 49,1 | 1630 |
| 520 | 494 | 50,5 | 1700 |
| 540 | 513 | 51,7 | 1770 |
| 560 | 532 | 53,0 | 1845 |
| 580 | 551 | 54,1 | 1920 |
| 600 | 570 | 55,2 | 1995 |
| 620 | 589 | 56,3 | 2070 |
| 640 | 608 | 57,3 | 2145 |
| 660 | 627 | 58,3 | 2220 |
| 680 | 646 | 59,2 | — |
| 700 | — | 60,1 | — |
| 720 | — | 61,0 | — |
| 740 | — | 61,8 | — |
| 760 | — | 62,5 | — |
| 780 | — | 63,3 | — |
| 800 | — | 64,0 | — |
| 820 | — | 64,7 | — |
| 840 | — | 65,3 | — |
| 860 | — | 65,9 | — |
| 880 | — | 66,4 | — |
| 900 | — | 67,0 | — |
Переводная таблица ISO 18265 для нелегированных и низколегированных сталей. Прочерк значит, что шкала в этом диапазоне не действует.
Соотношение Rm ≈ 3,2 · HV справедливо для сталей в отожжённом, нормализованном и улучшенном состоянии и расходится на высоких твёрдостях. Для аустенитных сталей, наклёпанных и для чугуна ISO 18265 даёт отдельные таблицы, и значения с этой страницы к ним не подходят.
Где это нужно сварщику
- При аттестации технологии. Измерение твёрдости входит в объём испытаний по EN ISO 15614-1 и стоит в протоколе WPQR рядом с механическими.
- При поиске причины трещины. Твёрдая ЗТВ — признак слишком быстрого остывания; дальше идут к времени охлаждения t8/5 и подогреву.
- При чтении сертификата. Металлургический сертификат даёт HB, а требование записано в HV — без перевода их не сравнить.
Перевод твёрдости: примеры с числами
Каждое число ниже — это то, что выдаёт калькулятор на этой странице, то есть таблица ISO 18265 для нелегированных и низколегированных сталей.
1. HB в HRC: 300 HBW
300 HBW лежит между 295 и 304 HBW. Калькулятор даёт 316 HV, 31,7 HRC и Rm около 1014 МПа — типичный уровень улучшенной стали: валы, пальцы, детали машин, которые приходят в ремонт под сварку.
2. В сертификате 190 HBW
190 HBW — точная строка таблицы: 200 HV и Rm 640 МПа. Поле HRC покажет прочерк: шкала C начинается с 240 HV (228 HBW, 20,3 HRC). На такой мягкой стали отсчёт HRC цехового твердомера ничего не значит.
3. Переносной твердомер показал в ЗТВ 40,8 HRC
По таблице: 400 HV и 380 HBW, то есть выше предела 380 HV10. Это сигнал, что соединение остывало слишком быстро, но не приговор: отпечаток конуса в узкой ЗТВ захватывает и шов, и основной металл, а сам пересчёт даёт разброс в несколько единиц HRC. Следующий шаг — макрошлиф и HV10 по линии через шов, ЗТВ и основной металл.
4. 700 HV в HRC
Строка таблицы: 60,1 HRC. Колонка HBW пуста — Бринелль выше 650 HBW не применяют. Колонка Rm заканчивается на 660 HV (2220 МПа), поэтому для 700 HV прочности нет. Такие твёрдости бывают у износостойкой наплавки и закалённого инструмента, а не у конструкционных соединений.
Ограничения пересчёта твёрдости
- Только нелегированные и низколегированные стали. Для аустенитных сталей, наклёпанного металла и чугуна в ISO 18265 есть отдельные таблицы; эта страница их не заменяет.
- HRC от 20. Ниже 240 HV шкала C не нормируется. Обычный конструкционный лист и шов покрытого электрода лежат ниже этой границы.
- HBW до 650. Выше твердосплавный шарик деформируется сам.
- Rm до 660 HV. Дальше таблица прочность не даёт.
- Разброс. Между шкалами он достигает нескольких единиц HRC — пересчёт не доказывает выполнение требования.
- Нагрузка — часть результата. Требование «380 HV10» относится к нагрузке 10 кгс; замер при другой нагрузке — это другой замер.
Твёрдость и предел прочности
Колонка Rm растёт примерно как 3,2 × HV: 250 HV — 800 МПа, 300 HV — 965 МПа, 400 HV — 1290 МПа. Это работает в обе стороны. Пример: наплавленный металл электрода E 42 по EN ISO 2560 имеет Rm 500–640 МПа, что по таблице соответствует примерно 157–200 HV (149–190 HBW). Твёрдость шва в этом диапазоне согласуется с классом электрода. Обратный путь — от твёрдости к Rm — даёт лишь оценку: прочность соединения подтверждает испытание на растяжение, а не твердомер.
Твёрдость ЗТВ и шва: пределы
EN ISO 15614-1 допускает для сталей групп 1 и 2 не более 380 HV10 без термообработки после сварки и 320 HV10 после неё. Замер выполняют по ISO 9015-1, нагрузкой 10 кгс, рядами отпечатков через шов, ЗТВ и основной металл. Для ориентира в других шкалах:
- 380 HV ≈ 361 HBW ≈ 38,8 HRC;
- 320 HV ≈ 304 HBW ≈ 32,2 HRC.
Твёрдость выше 380 HV в ЗТВ — закалочная структура после слишком быстрого остывания, то есть слишком короткого времени t8/5. Лечится это подогревом, подобранным по углеродному эквиваленту конкретной плавки, или большей погонной энергией. Если требование по твёрдости входит в WPQR, погонная энергия в производстве может быть не более чем на 25 % ниже, чем на контрольном образце.
Типичные ошибки при переводе твёрдости
- HRC на мягкой стали. Отсчёт ниже 20 HRC не имеет соответствия в таблице; для основного металла лучше Бринелль или Виккерс.
- Пересчёт вместо замера в протоколе. Если WPS требует HV10, пересчитанный HRC приёмку не пройдёт.
- Эта таблица для нержавейки. У аустенита своя таблица в ISO 18265; результат с этой страницы будет неверным.
- Бринелль в ЗТВ. Большой отпечаток усредняет ЗТВ с основным металлом и занижает тот самый пик твёрдости, который ищут.
Частые вопросы
Заменяет ли перевод измерение?
Нет. ISO 18265 прямо говорит, что таблицы нужны для ориентировки, а не вместо испытания в требуемой шкале. Если карта требует 380 HV10, мерить надо HV10: пересчитанный HRC доказательством не является. Разброс самого перевода доходит до нескольких единиц HRC.
Зачем вообще меряют твёрдость ЗТВ?
Это самый дешёвый способ поймать закалочную структуру. Твёрдый участок рядом со швом означает, что соединение остывало слишком быстро, а вместе с водородом это даёт холодные трещины. Меряют по макрошлифу, линией через шов, ЗТВ и основной металл.
Откуда взялся предел 380 HV10?
Из EN ISO 15614-1: для сталей групп 1 и 2 без термообработки после сварки максимум 380 HV10, после термообработки — 320. Для остальных групп норма задаёт свои значения, и полную таблицу надо брать из нормы, а не по памяти.
Сколько HRC в 700 HV?
По таблице ISO 18265 для нелегированных и низколегированных сталей 700 HV соответствуют 60,1 HRC. Колонку HBW калькулятор здесь не заполнит: Бринелль выше 650 HBW не применяют, а предела прочности при такой твёрдости таблица уже не даёт.
Как перевести HB в HRC?
По таблице, а не по формуле: 285 HBW — это 29,8 HRC, 380 HBW — 40,8 HRC, промежуточные значения калькулятор интерполирует линейно: 300 HBW дают 31,7 HRC. Ниже 228 HBW (240 HV) шкала HRC не действует, поэтому мягкую конструкционную сталь в HRC не выражают.
Какая твёрдость HRC допустима в ЗТВ?
Требование записано в HV10, а не в HRC: 380 HV10 для сталей групп 1 и 2 без термообработки после сварки. По таблице это около 38,8 HRC, но такой отсчёт годится только для ориентира — в протокол нужен HV10, измеренный на макрошлифе.
Обновлено: