Твёрдость HRC: что значит, таблица перевода HRC–HB–HV

Твёрдость HRC — это твёрдость по Роквеллу по шкале C, самая частая запись для закалённых деталей. Если на чертеже стоит «45…50 HRC» или «58 HRC», деталь должна пройти закалку и отпуск на этот диапазон. Ниже — как измеряют HRC, чем она отличается от HB и HV, таблица перевода и что значат ходовые значения на практике.

Что такое твёрдость HRC (метод Роквелла)

Метод Роквелла описан в ГОСТ 9013-59. В поверхность вдавливают наконечник сначала с небольшой предварительной нагрузкой, затем с основной, и измеряют глубину вдавливания. Число твёрдости прибор показывает сразу, отпечаток измерять не нужно.

Для шкалы C наконечник — алмазный конус с углом 120°, общая нагрузка 150 кгс. Шкала C рассчитана на диапазон примерно 20…67 HRC.

В металлообработке чаще всего встречаются три шкалы:

• HRA — алмазный конус, 60 кгс. Очень твёрдые материалы, твёрдые сплавы, тонкие слои.
• HRB — стальной шарик Ø1,588 мм, 100 кгс. Мягкие стали, цветные сплавы.
• HRC — алмазный конус, 150 кгс. Закалённые стали.

Чем HRC отличается от HB и HV

Бринелль, HB (ГОСТ 9012-59). В металл вдавливают шарик, обычно Ø10 мм под нагрузкой 3000 кгс, и считают твёрдость по площади отпечатка. Метод подходит для мягких и средних материалов: проката, поковок, отливок, деталей после улучшения. На закалённой стали шарик сам деформируется, поэтому её меряют не по Бринеллю.

Виккерс, HV (ГОСТ 2999-75). Вдавливают алмазную четырёхгранную пирамиду. Метод универсальный: подходит для мягких и очень твёрдых материалов, в том числе для тонких слоёв после цементации и азотирования.

Роквелл, HRC. Быстрый метод для закалённых деталей: результат виден сразу на шкале прибора.

Коротко: HB — для заготовок и улучшенных деталей, HRC — для закалённых деталей и инструмента, HV — для тонких упрочнённых слоёв.

Таблица перевода твёрдости HRC–HB–HV

Значения приблизительные, по переводным таблицам ГОСТ 8.064-94 и ASTM E140 для углеродистых и низколегированных сталей. Шкалы основаны на разных принципах, поэтому перевод справочный, а не точный.

Прочерк значит, что на такой твёрдости метод Бринелля не применяют.

Что значит твёрдость 45, 50, 58, 62 HRC на практике

45 HRC — детали под умеренную нагрузку и износ: плиты штампов и пресс-форм, направляющие, рычаги.

50 HRC — нагруженные валы, шестерни, шлицевые детали. Примерно такую твёрдость поверхности дают закалка ТВЧ сталей 45 и 40Х.

58 HRC — типовое требование к цементированным и закалённым поверхностям, которые работают на износ: зубья шестерён, шейки валов, пальцы, втулки. Твёрдость 58 HRC также встречается у ножей и инструмента.

62 HRC — режущий и штамповый инструмент: пуансоны, матрицы, ножи для холодной резки. Кромка держится долго, но деталь становится чувствительной к ударам.

Сталь 45 и 40Х: какая твёрдость HRC после термообработки

Сталь 45:

• после улучшения (закалка и высокий отпуск) — около 22…30 HRC (примерно 235…300 HB, зависит от сечения);
• после закалки в воде — 50…55 HRC;
• после закалки ТВЧ поверхности — 50…58 HRC; для валов и шестерён на чертеже обычно пишут 45…50 HRC, чтобы деталь не была хрупкой.

Сталь 40Х:

• после улучшения — около 25…32 HRC;
• после закалки в масле — 50…55 HRC;
• после улучшения и закалки ТВЧ поверхности — 48…53 HRC.

Подробнее о режимах — в статье «Закалка стали: температура, охлаждение, твёрдость».

Как правильно указать твёрдость на чертеже

Твёрдость пишут диапазоном: «40…46 HRC», «45…50 HRC», «58…62 HRC». Одно число без допуска выполнить и проверить сложнее. Диапазон в 4–6 единиц HRC — обычная практика.

Для закалки ТВЧ и цементации указывают ещё и глубину упрочнённого слоя, например: «Закалить ТВЧ h 1…1,5 мм, 48…53 HRC» или «Цементировать h 0,8…1,2 мм, 58…62 HRC».

Если калить нужно не всю деталь, это пишут прямо: «45…50 HRC, кроме поверхности А», а зону закалки показывают на чертеже.

Шкалу выбирают ту, по которой деталь реально будут контролировать. Для улучшенной детали логичнее HB, для закалённой — HRC, для тонкого азотированного слоя — HV.

Твёрдость в нашем цехе

Термообработку делаем у себя, в двух муфельных печах с камерами 300 × 300 × 550 мм и 100 × 100 × 500 мм. Объёмная закалка, отпуск, улучшение, цементация, азотирование — под твёрдость с вашего чертежа. Закалку ТВЧ не выполняем. После закалки детали диаметром до 100 мм шлифуем у себя до Ra 0,6–0,8.

Читайте также: цементация и азотирование.

🧱 Металл в розницу от ВсеПрутки

Нужен металл для задачи «Твёрдость HRC»? Он есть в нашем магазине заготовок ВсеПрутки. Например, стальной круг 40Х — 40Х — конструкционная сталь под закалку для валов, осей и шестерён. Можно взять отрезок нужной длины, а не целый пруток или лист; доставка по России. Заготовку можно передать нам вместе с чертежом: на своём материале деталь выходит дешевле.

Частые вопросы

Можно ли точно перевести HRC в HB? Нет, только приблизительно: методы измеряют разное, Роквелл — глубину вдавливания, Бринелль — площадь отпечатка. Поэтому на чертеже лучше сразу писать ту шкалу, по которой будут принимать деталь.

Почему на валах из стали 45 пишут 45…50 HRC, а не 58? Сталь 45 после ТВЧ может дать и больше, но высокая твёрдость делает поверхность хрупкой. 45…50 HRC — разумный баланс износостойкости и надёжности для валов и шестерён.

Что делать, если нужна 58…62 HRC на шестерне? Обычно берут цементуемую сталь (например, 20Х или 12ХН3А) и делают цементацию с закалкой. Сталь 45 и 40Х такую твёрдость стабильно не держат.

Пришлите чертёж с требованием по твёрдости — подберём марку стали и режим термообработки, рассчитаем стоимость.

Контакты