Твёрдость: перевод HRC, HB, HV
Твёрдость заготовки определяет, каким инструментом её вообще можно резать. Ниже — приблизительный перевод между шкалами и граница, за которой твёрдый сплав перестаёт работать.
Приблизительный перевод шкал
Перевод зависит от материала и метода. Для ответственных случаев измеряют тем методом, который указан в чертеже.
| HRC | HV | HB | σв, МПа |
|---|---|---|---|
| 20 | 238 | 226 | 765 |
| 25 | 266 | 253 | 855 |
| 30 | 302 | 287 | 970 |
| 35 | 345 | 328 | 1110 |
| 40 | 392 | 373 | 1260 |
| 45 | 446 | 424 | 1440 |
| 50 | 513 | 488 | 1675 |
| 55 | 596 | 566 | 1980 |
| 60 | 698 | — | — |
| 65 | 830 | — | — |
При 60 и 65 HRC стандарт HB и σв не приводит: вдавливание шарика на такой твёрдости уже не даёт достоверного отпечатка.
σв — ориентир для нелегированных и низколегированных сталей; фактическую прочность подтверждает только испытание на растяжение. По σв выберите группу материала в калькуляторе режимов: /tools/calculators.
Источник: ISO 18265:2013, таблица A.1 (нелегированные и низколегированные стали, стальное литьё); значения для целых HRC пересчитаны линейно по соседним строкам. HB до 450 — стальной шарик, выше — твердосплавный. Перевод приблизительный: для приёмки измеряют тем методом, который указан в чертеже. Для аустенитных (нержавеющих) сталей, чугуна и цветных сплавов таблица не применяется.
Что твёрдость значит для обработки
| Твёрдость | Чем обрабатывают | На что обратить внимание |
|---|---|---|
| до 30 HRC | Твёрдый сплав с покрытием, обычная геометрия | Вязкие материалы дают нарост — держать достаточную скорость |
| 30–45 HRC | Твёрдый сплав с покрытием, усиленная кромка | Растут силы резания — проверять мощность и жёсткость |
| 45–55 HRC | Твёрдый сплав с фаской и отрицательной геометрией | Малая глубина, стабильная подача, без выхаживания |
| 55–65 HRC | CBN, режущая керамика, монолитный инструмент для закалённых сталей | Жёсткий установ обязателен: кромка не прощает вибрации |
| выше 65 HRC | Шлифование, электроэрозионная обработка | Лезвийная обработка становится нерентабельной или невозможной |
Практические замечания
Твёрдость по сечению неодинакова
После закалки с отпуском поверхность и сердцевина отличаются. Режим считают по той твёрдости, которая в зоне резания.
Корка и окалина твёрже основного металла
Литьё и поковка требуют прохода под корку целиком: снимать её кромкой «по касательной» — прямой путь к выкрашиванию.
Наклёп поднимает твёрдость в процессе
Нержавеющие и жаропрочные упрочняются под кромкой. Поэтому выхаживание там вредно: следующий проход идёт по упрочнённому слою.
Твёрдость влияет на kc
Удельная сила резания растёт с твёрдостью, а вместе с ней и требуемая мощность станка.
Частые вопросы
Насколько точен перевод между шкалами?
Это приблизительное соответствие, полученное для углеродистых и легированных сталей. Для чугуна, цветных сплавов и твёрдых сплавов оно не работает. Если в чертеже указан конкретный метод, измерять нужно именно им. Таблица собрана по ISO 18265:2013; с ASTM E140 она совпадает в пределах единиц (HV — до 2, HB — до 7).
С какой твёрдости начинается твёрдое точение?
Обычно от 45 HRC говорят о твёрдой обработке, а с 55 HRC и выше практически всегда применяют CBN или керамику. Ниже 45 HRC задача решается обычным твердосплавным инструментом.
Можно ли точением заменить шлифование закалённой детали?
Часто можно, если допуски по форме и шероховатости позволяют: твёрдое точение даёт Ra порядка 0,4–0,8 и заметно короче по времени. Требования по круглости и по бесдефектному слою иногда всё же оставляют шлифование единственным вариантом.
Нужна ли точность до 1 HRC?
Для подбора инструмента — нет. Твёрдость по поверхности неоднородна, и в чертеже её обычно задают диапазоном в 3–5 единиц, поэтому шага 5 HRC достаточно: соседние строки таблицы попадают в один и тот же подход к обработке. Точное значение нужно только там, где твёрдость сама по себе является приёмочным параметром — тогда её измеряют методом из чертежа.
Нужен расчёт под вашу деталь?
Пришлите чертёж, материал, станок и партию — технолог подберёт инструмент, посчитает режимы и стоимость обработки детали.