金属部品を設計するときは、硬度を指定することが重要です。 しかし、多くのエンジニアは、実際に硬度が何であるか、またはそれがどのように測定されているかについての不安定な理解を持っています。 これには正当な理由があります。 私たちが見るように、硬度はやや不安定な概念であり、一般的に使用されている非常に多くの異なる硬度試験方法があり、混乱するのは簡単です。 この記事の目的は、その混乱を解消するのに役立ちます。

まず、硬さが何でないかについて話しましょう。 硬さは硬さとは何の関係もありません。 鋼鉄部品は高いですか低い硬度を有するかもしれませんが、それは常に同じ剛性を有するでしょう。 チタン部品は、鋼部品と同じ硬度を有することができるが、それは常に鋼の約半分の剛性を有することになります。 硬度自体は、材料が脆性であるか延性であるかとは何の関係もありません。 同じ硬度を持つ2つの材料のうち、1つは脆く、もう1つは延性がある可能性があります。硬度とは何ですか？

硬度とは何ですか？

やや円形であまり有用ではない定義を提供するために、それは材料が硬度試験でどのように実行されるかの尺度です。 これは硬度のテストの主題に私達を持って来ます。

米国で最も一般的に使用されている硬度試験の1つは、1914年にHugh RockwellとStanley Rockwellによって開発されました。 彼らは兄弟でも親戚でもありませんでしたが、同じ姓を持つことで、テストの名前を思い付くのがはるかに簡単になりました。 ロックウェル試験では、圧子を所定の力で金属表面に押し込みます。 硬度は浸透の深さに反比例しています。

使用される圧子および負荷のタイプによって多くのロックウェル硬度のスケールが、あります。 例えば、ロックウェルCのスケールは150kgの負荷が付いている円錐形の、ダイヤモンドひっくり返された圧子を使用する。 ロックウェルBのスケールは100kgの負荷が付いている1/16インチの直径の球の圧子を使用する。 ロックウェルCスケールは通常hrc（硬度ロックウェルC）と略され、ロックウェルBスケールはhrb（硬度ロックウェルB）と略されます。 数値が高いほど、材料は硬くなりますが、特定のスケール内の他の数値に対してのみ相対的です。 例えば、非常に硬い鋼は64HRCの硬度を有し、かなり柔らかい鋼は70HRBの硬度を有するかもしれない。どのスケールを使用するのが最適ですか？

それはあなたが測定しているものに依存します。 ロックウェルCのスケールは堅くされた鋼鉄を測定するためによい。 ロックウェルBはより柔らかい鋼鉄か比較的堅いアルミニウムのためによりよいです。 より柔らかいアルミニウムのために、ロックウェルEのスケール（100つのkgの負荷の1/8インチの直径の球）またはロックウェルFのスケール（60kgの負荷の1/16インチの直径の球）を使用する必要がある場合もある。 通常、より大きい圧子かより小さい負荷、よりよいスケールは柔らかい材料のためです。

材料の厚さも重要です。 材料の薄いストリップの硬度を測定しようとしている場合は、材料を通って反対側から圧子を押し出す荷重を使用したくありません。 従って、大いにより低い負荷を使用する一連の表面的なRockwellのスケールがある。 例えば、ロックウェル15Nのスケールは円錐ダイヤモンドひっくり返された圧子が付いている15kg負荷を使用する。