Převodník pomáhá orientačně porovnat různé stupnice tvrdosti kovů. Přepočty tvrdosti nejsou fyzikálně totožné převody jednotek; vycházejí z empirických tabulek pro konkrétní skupiny materiálů.
Co je tvrdost
Tvrdost je mechanická vlastnost materiálu, která vyjadřuje jeho odpor proti vnikání cizího tělesa. Hodnoty tvrdosti se uvádějí bezrozměrně, vždy s označením způsobu měření nebo stupnice (např. HV, HB, HRC). Tvrdost je velmi důležitá v technické praxi především pro kovové materiály – lze ji zjistit poměrně snadno pomocí řady mechanických zkoušek.
Tvrdost není jediná základní fyzikální vlastnost, ale kombinace vlastností, která se liší podle druhu testu. Vliv mají modul pružnosti, hloubka vniknutí indentoru i mikrostruktura materiálu. Proto se používá několik různých stupnic, z nichž každá je vhodná pro jiný typ materiálu nebo aplikaci.
Hlavní stupnice tvrdosti
- Brinell (HB) – ocelová nebo wolframkarbidová kulička, zatížení do 3000 kgf. Vhodná pro lité a hrubé materiály, neželezné kovy.
- Vickers (HV) – diamantová pyramida. Univerzální metoda od měkkých po velmi tvrdé materiály, vhodná pro mikrotvrdost a tenké vzorky.
- Rockwell (HRC, HRA, HRB) – kužel nebo kulička, různé předtížení. Nejrychlejší metoda, dominantní v průmyslovém testování kalené oceli.
- Knoop (HK) – asymetrická diamantová pyramida. Pro mikrotvrdost křehkých materiálů.
- Martens (HM, HMa) – vrypová zkouška tvrdosti.
- Shore A / Shore D – pro měkké materiály, zejména pryže a plasty.
- Mohsova stupnice – škrábací test pro minerály a geologii.
Převody tvrdosti
Srovnávat hodnoty tvrdosti lze přímo jen při použití stejné metody, stejného zkušebního zatížení a srovnatelného materiálu. Převody hodnot tvrdosti mezi různými metodami jsou pouze orientační. Spolehlivé převody jsou možné jen na základě porovnávacích zkoušek pro konkrétní materiál.
Kdy převod tvrdosti nepoužívat jako závazný údaj
Převod nepoužívejte jako jediný podklad pro přejímku materiálu, bezpečnostně kritické konstrukce, reklamace nebo certifikaci. V těchto případech je správné uvádět skutečně naměřenou metodu tvrdosti, například 60 HRC, 220 HBW 10/3000 nebo 350 HV10, případně provést zkoušku podle požadované normy.
Tabulka tvrdosti oceli – orientační hodnoty
Nejčastěji hledané hodnoty tvrdosti kalené oceli a konstrukčních materiálů. Hodnoty jsou orientační a závisí na složení slitiny a tepelném zpracování. Pro přesný převod použijte kalkulačku výše.
| Materiál / stav | HRC | HV | HB | Rm [MPa]* |
|---|---|---|---|---|
| Konstrukční ocel (žíhaná) | – | 125–190 | 120–180 | 420–620 |
| Ocel středně tvrdá (normalizovaná) | – | 190–240 | 180–230 | 620–800 |
| Ocel po zušlechtění | 22–32 | 240–330 | 230–310 | 800–1 050 |
| Ocel 40 HRC (typické nástrojové oceli) | 40 | 392 | 371 | 1 280 |
| Ocel 50 HRC (pružinové oceli, nože) | 50 | 513 | 475 | 1 640 |
| Ocel 60 HRC (kalená nástrojová ocel) | 60 | 697 | ≈ 650 | – |
| Ocel 65 HRC (pilníky, vrtáky HSS) | 65 | 800 | – | – |
| Tvrdokov WC‑Co | – | 1 300–1 600 | – | – |
* Rm [MPa] ≈ HB × 3,45 – orientační vztah platný pro nelegované a nízkolegované oceli; pro jiné materiály je nutná tahová zkouška nebo materiálový list.
Časté otázky
- Jak převést HB na HRC?
- Přesný převod závisí na druhu materiálu a provádí se podle normy ASTM E 140. Orientačně: HB 200 ≈ HRC 13, HB 300 ≈ HRC 30, HB 400 ≈ HRC 42, HB 500 ≈ HRC 51. Pro orientační výsledek podle použité převodní tabulky použijte kalkulačku výše.
- Jaký je rozdíl mezi HRC, HRB a HRA?
- Jde o různé stupnice Rockwellovy metody. HRC (kužel, 150 kgf) – tvrdé kovy a kalená ocel (rozsah 20–68). HRB (kulička 1/16″, 100 kgf) – měkčí kovy: hliník, mosaz, měkká ocel (0–100). HRA (kužel, 60 kgf) – tvrdé materiály a karbidy.
- Co znamená 60 HRC?
- 60 HRC je tvrdost typická pro kalenou nástrojovou ocel – například nože, sekáče nebo razníky. Odpovídá přibližně 697 HV; hodnota HBW se podle tabulek pohybuje zhruba kolem 650 a u velmi tvrdých materiálů může být mimo doporučený rozsah Brinellovy metody. Oceli s touto tvrdostí jsou velmi odolné vůči opotřebení, ale křehčí než měkčí oceli.
- Lze převést tvrdost na pevnost v tahu?
- Pro oceli existuje přibližný empirický vztah: Rm [MPa] ≈ HB × 3,45. Tento převod je orientační a platí jen pro nelegované a nízkolegované oceli. Pro přesnější výsledky je nutné provést tahovou zkoušku nebo použít materiálový list.
- Jaká je jednotka tvrdosti?
- Tvrdost se uvádí bezrozměrně s označením metody: HV (Vickers), HB nebo HBW (Brinell), HRC/HRB/HRA (Rockwell), HK (Knoop). Výsledek se proto uvádí s označením metody a podmínek měření, například 60 HRC, 220 HBW 10/3000 nebo 350 HV10.