جدول تحويل الصلابة: HRC و HB و HV (مع توضيح دلالة كل صلابة)

أدخل أي قراءة في الآلة الحاسبة، أو ابحث عن صفك في جدول تحويل الصلابة أدناه. القيم تقريبية وتتبع معيار ASTM E140 للفولاذ غير الأوستنيتي.

رقم الصلابة ليس سوى نصف الإجابة. أما النصف الآخر فيتمثل فيما يمكنك فعله بالقطعة. في HeatSign، السؤال الأساسي وراء معظم عمليات البحث عن الصلابة بسيط: هل تقبل هذه القطعة علامة دائمة (رقم تسلسلي، أو رقم دفعة، أو رمز Data Matrix، وهو عبارة عن رمز شريطي مربع صغير)، وبأي أداة؟ هذه الصفحة توفر لك كليهما.

ما هو مخطط تحويل الصلابة للفولاذ المقسى (HRC 20–68)؟

بالنسبة للفولاذ الكربوني المقوى، والفولاذ السبائكي، وفولاذ الأدوات، استخدم مخطط صلابة روكويل C للفولاذ. 60 HRC ≈ 697 HV ≈ 654 HB، و50 HRC ≈ 513 HV ≈ 481 HB، و40 HRC ≈ 392 HV ≈ 371 HB. تتبع هذه القيم الجدول 1 من معيار ASTM E140 وهي قيم تقريبية.

يستخدم مقياس برينل (HB) كرة قطرها 10 مم عند قوة شد 3000 كجم. عند تجاوز قوة الشد 450 HB، تكون الكرة مصنوعة من كربيد التنجستن، وعند تجاوز قوة الشد 65 HRC، لا توجد قيمة لمقياس برينل. قوة الشد هي تقديرية للفولاذ الكربوني والسبائكي فقط؛ ويتم تحويل قيمة ميجا باسكال من كيلو باسكال إلى كيلو باسكال.

ماذا عن المعادن الأكثر ليونة على مقياس روكويل B؟

عند انخفاض الصلابة عن 20 HRC تقريبًا، يُنصح بالتحويل إلى مقياس روكويل B. بالنسبة للفولاذ غير الأوستنيتي، فإن 100 HRB ≈ 240 HV ≈ 800 ميجا باسكال (116 كيلو باسكال) قوة شد، و90 HRB ≈ 185 HV، و80 HRB ≈ 150 HV. عند تجاوز 100 HRB، يفقد مقياس B دقته، لذا يُنصح بالاختبار على مقياس C بدلاً منه.

في هذا النطاق، تتشابه قيمتا فيكرز وبرينل عند 3000 كجم/قوة تقريبًا، لذا فهما تشتركان في عمود واحد. أما قيمة برينل عند 500 كجم/قوة فهي الحمل المستخدم للمعادن الأقل صلابة. ويلتقي المخططان عند حوالي 100 HRB، أي ما يعادل تقريبًا 22 HRC.

ما مدى صلابة المعادن الشائعة؟

يوضح هذا الجدول الخاص بصلابة المعادن القيم النموذجية. تبلغ صلابة الألومنيوم 6061-T6 حوالي 95 HB، والفولاذ الإنشائي A36 حوالي 120-160 HB، والفولاذ المقاوم للصدأ 304 المُلدّن بحد أقصى 201 HB. أما مسامير الدرجة 8 فتتراوح صلابتها بين 33 و39 HRC، وصفائح AR500 حوالي 470-540 HB، وفولاذ الأدوات D2 المُقسّى بين 58 و62 HRC.

لا يحدد معيار A36 حدًا أقصى للصلابة؛ بل هو نطاق البيانات النموذجية للموردين. وتختلف صلابة ألواح التآكل من مصنع لآخر، لذا يُرجى مراجعة شهادة المصنع.

ما هي طريقة وضع العلامات التي لا تزال فعالة عند كل مستوى من مستويات الصلابة؟

تُصنّف الأختام اليدوية القياسية بصلابة تتراوح بين 28 و35 HRC، بينما تُصنّف أختام المعادن الصلبة بصلابة تصل إلى 50 HRC. أما علامات HeatSign النقطية فتُستخدم لتمييز الأجزاء التي تصل صلابتها إلى 60 HRC. أما الأجزاء التي تتجاوز هذه الصلابة، مثل فولاذ الأدوات المُقسّى أو الأغلفة المُكربنة أو الكربيد، فيُفضّل استخدام آلة الوسم بالليزر الليفي.

تستند حدود الطوابع إلى تصنيفات الكتالوج التي راجعناها. تُشير طوابع الفولاذ للأغراض العامة إلى أن أقصى صلابة سطحية هي 28 أو 30 أو 35 HRC. أما الطوابع المُخصصة للفولاذ المقاوم للصدأ والفولاذ المُعالج حراريًا، فتُشير إلى 50 HRC. وقد رفع أحد صانعي السكاكين الحد الأقصى قليلًا، إذ لم يكن يعرف أي طابع يعمل على الفولاذ المُعالج حراريًا الذي تزيد صلابته عن 54 HRC.

تتميز علامة التحديد بالنقاط بمساحة أكبر لأن قلمها (الدبوس المدبب الذي يضرب القطعة) مصنوع من الكربيد. يبلغ صلابة قلم HeatSign حوالي 67 HRC، لذا يبقى أكثر صلابة من القطعة حتى 60 HRC. عند الاقتراب من هذا الحد، تصبح النقاط أقل عمقًا، لذا يُنصح بتحديد عينة أولًا.

هل تحتاج إلى وسم قطع ذات صلابة تزيد عن 50 HRC؟ اطلع على آلات الوسم بالليزر الليفي. أما بالنسبة للقطع التي تصل صلابتها إلى 60 HRC، فإن آلات الوسم بالدق النقطي تُحدث وسماً أعمق بتكلفة أقل. لمعرفة المزيد عن المفاضلة، اقرأ مقارنة الوسم بالليزر والوسم بالدق النقطي.

متى يكون تحويل الصلابة غير صالح؟

التحويلات تقريبية. يغطي الجدولان 1 و2 من معيار ASTM E140 الفولاذ غير الأوستنيتي فقط؛ أما الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ والألومنيوم والنحاس الأصفر والنحاس فلها جداول منفصلة. تجنب استخدام قيم صلابة روكويل C أقل من 20 وقيم صلابة برينل HRB أعلى من 100، واستخدم تقديرات الشد فقط للفولاذ الكربوني والفولاذ السبائكي.

• هذا مجرد تقدير. يصف معيار ASTM E140 عملية التحويل بأنها "عملية تقريبية فقط" وينصح بعدم استخدامها كلما أمكنك إجراء الاختبار على النطاق الذي تحتاجه.
• قم بمطابقة الجدول مع المعدن. لا تتناسب جداول الفولاذ مع الفولاذ المقاوم للصدأ 304 أو 316، أو الألومنيوم، أو النحاس الأصفر، أو النحاس. يحتوي E140 على جداول منفصلة للنحاس الأصفر المستخدم في الخراطيش (الجدول 4)، والصفائح والألواح المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي (الجدولان 5 و6)، والنحاس (الجدول 7)، والألومنيوم المطروق (الجدول 9).
• التزم بالمقياس الصحيح. القراءات الأقل من 20 HRC أو الأعلى من 100 HRB غير موثوقة. أعد الاختبار على المقياس الآخر بدلاً من التحويل.
• يتم اختبار الكربيد على مقياس روكويل A. تستخدم طريقة اختبار الكربيد (ASTM B294) مقياس HRA، لذلك لا يظهر الكربيد أبدًا في مخطط HRC.

أيهما أصعب، روكويل B أم C؟ بالنسبة لنفس الرقم، فإن C أصعب بكثير: 20 HRC تساوي حوالي 98 HRB.

لست متأكدًا مما إذا كان دورك سيحصل على علامة؟

الخطأ الأكثر شيوعًا الذي نلاحظه هو وضع العلامات بعد المعالجة الحرارية دون التحقق من الصلابة أولًا. فالقطعة التي تقبلت ختمًا واضحًا عند صلابة 25 HRC قد لا تقبل نفس الختم عند صلابة 55 HRC.

إذا كنتَ على وشك بلوغ الحد الأقصى، فأرسل إلى HeatSign عينةً مع قراءة صلابتها. سنقوم بتحديدها بالطريقة المناسبة ونرسل لك صورًا عبر البريد الإلكتروني.