生産工程で最も広く使用されているのは、ブリネル硬度、ロックウェル硬度、ビッカース硬度、マイクロ硬度といった圧入法による硬度測定です。得られた硬度値は、本質的には異物の侵入による金属表面の塑性変形に対する抵抗力を表します。
以下に、さまざまな硬度の単位について簡単に紹介します。
1. ブリネル硬度（HB）
一定の大きさ（通常直径10mm）の硬化鋼球を、一定の荷重（通常3000kg）をかけながら材料の表面に押し付け、一定時間保持します。荷重を除去した後、荷重と圧痕面積の比がブリネル硬さ（HB）となり、単位はキログラム重/mm²（N/mm²）です。
2. ロックウェル硬度（HR）
HB>450の場合、またはサンプルが小さすぎる場合は、ブリネル硬さ試験は使用できず、代わりにロックウェル硬さ測定を使用する必要があります。ロックウェル硬さ測定では、頂角120°のダイヤモンドコーン、または直径1.59mmと3.18mmの鋼球を一定の荷重で試験対象材料の表面に押し付け、その押し込み深さから材料の硬度を求めます。試験対象材料の硬度に応じて、以下の3つの異なる尺度で表すことができます。
HRA：60kgの荷重とダイヤモンド円錐圧子を使用して測定される硬度で、極めて硬度の高い材料（超硬合金など）に用いられます。
HRB：直径1.58mmの焼入れ鋼球に100kgの荷重をかけて測定した硬度です。硬度が低い材料（焼鈍鋼、鋳鉄など）に使用されます。
HRC：150kgの荷重とダイヤモンドコーン圧子を使用して測定した硬度で、硬度の高い材料（焼き入れ鋼など）に使用されます。
3 ビッカース硬度（HV）
荷重120kg以下、頂角136°のダイヤモンド角錐圧子を使用して材料表面に押し付け、材料の圧痕ピットの表面積を荷重値で割った値がビッカース硬度HV値（kgf/mm2）です。
ブリネルやロックウェル硬さ試験と比較して、ビッカース硬さ試験には多くの利点があります。ブリネルのような荷重Pと圧子直径Dの指定条件の制約や圧子の変形の問題がなく、ロックウェルの硬度値を統一できないという問題もありません。また、ロックウェルのように柔らかい材料から硬い材料まであらゆる材料を試験でき、ロックウェル表面硬度でしかできない非常に薄い部品（または薄い層）の硬度をロックウェルよりも正確に試験できます。ただし、このような条件下でも、ロックウェルスケール内でのみ比較でき、他の硬度レベルと統一することはできません。さらに、ロックウェルは圧痕の深さを測定指標として使用し、圧痕の深さは常に圧痕の幅よりも小さいため、相対誤差も大きくなります。そのため、ロックウェル硬度データはブリネルやビッカースほど安定しておらず、もちろんビッカースの精度ほど安定していません。
ブリネル、ロックウェル、ビッカースの間には一定の変換関係があり、照会可能な変換関係テーブルがあります。
投稿日時: 2023年3月16日
