Keménység és szakítószilárdság

1. HRc keménység (Rockwell C)

• Mit mér?
  A felület ellenállását egy kemény acélgolyó vagy kúpos gyémánt benyomódásával szemben, meghatározott erő alatt.

• Mértékegység:
  Egység nélküli skála, pl. „60 HRc”.

• Hol használják?
  Különösen keményebb fémek, például hőkezelt acélok, szerszámacélok, keményfémek vizsgálatára.

• Módszer:
  A Rockwell C skálán egy kúpos gyémánt benyomódását mérik egy adott terheléssel.

• Jellemző értékek:
  Pl. egy edzett szerszámacél 58–64 HRc keménységű lehet.

2. HB keménység (Brinell)

• Mit mér?
  Szintén a felület ellenállását egy acél vagy keményfém golyó benyomásával szemben, de itt nagyobb felületen, hosszabb ideig történik a nyomás.

• Mértékegység:
  Egység nélküli, pl. „200 HB”.

• Hol használják?
  Inkább lágyabb fémeknél, mint például alumínium, réz, öntöttvas, lágyacél.

• Módszer:
  Egy meghatározott átmérőjű golyót sajtolnak az anyagba, majd a benyomódás átmérőjéből számítják ki a keménységet.

• Jellemző értékek:
  Pl. szerkezeti acél: 120–200 HB, öntöttvas: 180–300 HB.

3. Szakítószilárdság (Rm)

• Mit mér?
  Az anyag ellenállását húzóerővel szemben, amíg el nem szakad.

• Mértékegység:
  MPa (megapascal) vagy N/mm², pl. „Rm = 500 MPa”.

• Hol használják?
  Általánosan mindenféle fémek és szerkezeti anyagok mechanikai méretezéséhez.

• Módszer:
  Egy próbatestet húznak egyre nagyobb erővel, amíg el nem szakad, az ebből számított maximális feszültség az Rm.

• Jellemző értékek:
  Lágyacél: kb. 400–600 MPa, nagy szilárdságú acél: 800–1500 MPa.

Összefüggés HRc és szakítószilárdság között

Acéloknál létezik egy empirikus (tapasztalati) kapcsolat a Rockwell C keménység (HRc) és a szakítószilárdság (Rm) között. Az összefüggés nem tökéletes, de durva becslésre nagyon hasznos.

Átlagos közelítő képlet:

Rm (MPa) ≈ 33 × HRc

Példák:

HB keménység és szakítószilárdság

A Brinell-keménység és a szakítószilárdság között is van kapcsolat, főként szerkezeti acéloknál:

Rm (MPa) ≈ 3.5 × HB

Példák:

Megjegyzés: ezek becslések

• A tényleges értékek függnek az ötvözőelemektől, hőkezeléstől, szövetszerkezettől.
• A HRc és HB értékek nem lineárisan nőnek minden anyag esetén.
• Ezért műhelyben, gyors ellenőrzésre szuper, de tervezéshez, méretezéshez mindig valós mérések kellenek!

Összehasonlító táblázat (pdf)