Conversion Table of Tensile Strength ≈ HV ≈ HB ≈ HRC Hardness

Hardness is one of the critical performance indicators of metal materials. Generally, the higher the hardness, the better the wear resistance. Common hardness indicators include Brinell hardness, Rockwell hardness, and Vickers hardness.

Brinell hardness

A hardened steel ball or carbide ball of diameter D is pressed into the sample with a test force F. After a specified dwell time, the force is removed, leaving an indentation of diameter d. The Brinell hardness value is calculated as the test force divided by the indentation surface area, denoted as HBS or HBW. HBS uses a hardened steel ball for materials with hardness below 450 (e.g., mild steel, gray cast iron, non-ferrous metals), while HBW uses a carbide ball for hardness up to 650. Under identical conditions, HBW values are often higher than HBS values without a fixed conversion ratio.

Brinell testing is suitable for cast iron, non-ferrous alloys, annealed/tempered steels, and not recommended for overly hard, small, thin samples or those with surface restrictions. 

Rockwell Hardness (HR)

A 120° diamond cone or hardened steel balls (Ø1.588mm or Ø3.176mm) are used as indenters under preloads (10kgf) and total loads (60, 100, or 150kgf). Hardness is determined by the depth difference between the preload and total load indentations.

Rockwell hardness includes nine scales based on three test forces and three indenters. Common scales are HRA, HRB, and HRC (most widely used).

Rockwell testing is fast, uses small indentations, and suits finished surfaces or hard/thin components. However, it has lower accuracy than Brinell for inhomogeneous materials.

Vickers Hardness (HV)

Similar to Brinell, but uses a 136° diamond square-based pyramid indenter. Hardness is calculated as the average pressure over the indentation area, denoted as HV.

Vickers hardness has a wide range (10–1000HV), small indentations, and is ideal for thin materials or surface-hardened layers (e.g., carburized/nitrided surfaces).

Таблица перевода предела прочности на растяжение ≈ HV ≈ HB ≈ HRC (твердость)

Твердость является одним из важнейших эксплуатационных показателей металлических материалов. Как правило, чем выше твердость, тем выше износостойкость. Общие показатели твердости включают твердость по Бринеллю, Роквеллу и Виккерсу.

Твердость по Бринеллю

Шарик из закаленной стали или твердосплавный шарик диаметром D вдавливают в образец с испытательным усилием F. По истечении заданного времени выдержки усилие снимают, оставляя углубление диаметром d. Значение твердости по Бринеллю рассчитывается как испытательное усилие, деленное на площадь поверхности вдавливания, обозначаемую как HBS или HBW. HBS использует закаленный стальной шарик для материалов с твердостью ниже 450 (например, низкоуглеродистая сталь, серый чугун, цветные металлы), в то время как HBW использует твердосплавный шарик для твердости до 650. При одинаковых условиях значения HBW часто превышают значения HBS без фиксированного коэффициента пересчета.

Испытание по Бринеллю подходит для чугуна, цветных сплавов, отожженной/закаленной стали и не рекомендуется для слишком твердых, небольших, тонких образцов или образцов с ограниченной поверхностью.

Твердость по Роквеллу (HR)

Алмазный конус под углом 120° или шарики из закаленной стали (Ø1,588 мм или Ø3,176 мм) используются в качестве инденторов при предварительной нагрузке (10 кгс) и полной нагрузке (60, 100 или 150 кгс).Твердость определяется разницей в глубине вмятин от предварительной и полной нагрузки.

Шкала твердости по Роквеллу включает девять шкал, основанных на трех испытательных усилиях и трех вдавливаниях. Наиболее распространенными шкалами являются HRA, HRB и HRC (наиболее широко используемые).

Тестирование по методу Роквелла выполняется быстро, с использованием небольших углублений и подходит для обработанных поверхностей или твердых/ тонких деталей. Однако для неоднородных материалов точность теста ниже, чем по методу Бринелла.

Твердость по Виккерсу (HV)

Аналогичен индентору Brinell, но использует пирамидальный индентор на основе алмазного квадрата под углом 136°. Твердость рассчитывается как среднее давление по площади вдавливания, обозначаемое как HV.

Твердость по Виккерсу имеет широкий диапазон (10-1000 HV), небольшие углубления и идеально подходит для тонких материалов или поверхностно упрочненных слоев (например, науглероживаемых/азотированных поверхностей).