製造現場で最も広く用いられているのは、ブリネル硬さ、ロックウェル硬さ、ビッカース硬さ、マイクロ硬さなどの圧入法による硬さ測定です。得られた硬さの値は、本質的に、異物の侵入によって引き起こされる塑性変形に対する金属表面の抵抗を表しています。
以下は、様々な硬度単位についての簡単な紹介です。
1. ブリネル硬度（HB）
一定の大きさ（通常は直径10mm）の硬化鋼球を、一定荷重（一般的に3000kg）で材料の表面に押し込み、一定時間保持します。荷重を取り除いた後、荷重と圧痕面積の比がブリネル硬さ（HB）値（キログラム力/mm²（N/mm²））となります。
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込み、圧痕の深さから材料の硬さを求めます。試験材料の硬さに応じて、次の3つの異なるスケールで表すことができます。
HRA：60kgの荷重とダイヤモンドコーン圧子を使用して得られる硬度であり、超硬合金などの極めて高い硬度を持つ材料に使用されます。
HRB：これは、100kgの荷重と直径1.58mmの焼入れ鋼球を用いて得られる硬度です。硬度の低い材料（焼きなまし鋼、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用いて得られる硬度であり、高硬度材料（焼入れ鋼など）に使用されます。
3. ビッカース硬度（HV）
荷重が120kg未満で頂角が136°のダイヤモンド四角錐圧子を使用して材料表面に押し込み、材料の圧痕の表面積を荷重値で割った値がビッカース硬さHV値（kgf/mm2）です。
ブリネル硬度試験やロックウェル硬度試験と比較して、ビッカース硬度試験には多くの利点があります。ブリネル硬度試験のように荷重Pや圧子径Dといった特定の条件に制約がなく、圧子の変形の問題もありません。また、ロックウェル硬度のように硬度値を統一できないという問題もありません。さらに、ロックウェル硬度試験と同様に軟質材料と硬質材料の両方を試験でき、ロックウェル硬度試験よりも極薄部品（または薄層）の硬度をより正確に測定できます。これはロックウェル表面硬度試験でしかできないことです。しかし、このような場合でも、ロックウェル硬度スケール内でのみ比較可能であり、他の硬度レベルと統一することはできません。加えて、ロックウェル硬度試験は圧痕深さを測定指標として使用しますが、圧痕深さは常に圧痕幅よりも小さいため、相対誤差も大きくなります。したがって、ロックウェル硬度データはブリネル硬度やビッカース硬度ほど安定しておらず、もちろんビッカース硬度試験ほど精度も高くありません。
ブリネル硬度、ロックウェル硬度、ビッカース硬度の間には一定の変換関係があり、その変換関係を照会できるテーブルが存在します。
投稿日時：2023年3月16日
