硬い物体による表面のくぼみに抵抗する金属材料の能力は、硬度と呼ばれます。さまざまな試験方法とアプリケーションの範囲によれば、硬度は、ブリネルの硬度、ロックウェルの硬度、ヴィッカーズの硬さ、海岸の硬度、微小硬度、高温硬度に分けることができます。パイプには、ブリネル、ロックウェル、ビッカーズの硬度の3つの一般的に使用される硬度があります。
A.ブリネルの硬度（HB）
特定の直径のスチールボールまたは炭化物ボールを使用して、指定された試験力（F）でサンプル表面に押し込みます。指定された保持時間の後、テスト力を取り外し、サンプル表面のインデンテーション直径（L）を測定します。 Brinell硬度値は、インデント球の表面積でテスト力を分割することによって得られる商です。 HBS（スチールボール）で発現するユニットはN/MM2（MPA）です。
計算式は次のとおりです。
式では：F-金属サンプルの表面に押し込まれた試験力n。
テスト用のスチールボールの直径、mm;
インデンテーションの平均直径、mm。
Brinell硬度の測定はより正確で信頼性が高くなりますが、一般にHBSは450N/MM2（MPA）未満の金属材料にのみ適しており、硬い鋼または薄いプレートには適していません。スチールパイプの基準の中で、ブリネルの硬度が最も広く使用されています。インデント直径Dは、多くの場合、材料の硬度を表現するために使用されます。これは直感的で便利です。
例：120HBS10/1000130：30S（秒）の1000kgf（9.807kn）のテスト力の下で直径10mmのスチールボールを使用して測定されたブリネルの硬度値は、120n/mm2（MPa）です。
B.ロックウェルの硬度（HR）
Brinell Hardnessテストと同様に、Rockwell Hardnessテストは、インデンテーションテスト方法です。違いは、インデントの深さを測定することです。つまり、初期試験力（FO）と総試験力（f）の連続的な作用の下で、インデンダー（鉄鋼工場のコーンまたは鋼球）がサンプルの表面に押し込まれます。指定された保持時間の後、主力が除去されます。テスト力、測定された残留インデント深度増分（e）を使用して、硬度値を計算します。その値はシンボルHRで表される匿名番号であり、使用されるスケールにはA、B、C、D、E、F、G、H、Kを含む9スケールが含まれます。その中で、鋼の硬度テストに一般的に使用されるスケールは、一般にA、B、およびC、つまりHRA、HRB、およびHRCです。
硬度値は、次の式を使用して計算されます。
AおよびCスケールでテストする場合、HR = 100-E
Bスケールでテストするとき、HR = 130-E
式では、E - 残留インデントの深さ増分は、指定されたユニット0.002mmで表されます。つまり、インデントの軸方向の変位が1つのユニット（0.002mm）である場合、ロックウェルの硬度の変化と1つの数字に相当します。 E値が大きいほど、金属の硬度が低くなり、その逆も同様です。
上記の3つのスケールの該当する範囲は次のとおりです。
HRA（Diamond Cone Indenter）20-88
HRC（Diamond Cone Indenter）20-70
HRB（直径1.588mmスチールボールインデンター）20-100
Rockwell Hardnessテストは現在広く使用されている方法であり、その中でHRCはBrinell Hardness HBに次いで2番目のスチールパイプ標準で使用されています。ロックウェルの硬度は、非常に柔らかいものから非常に硬い金属材料を測定するために使用できます。 Brinellメソッドの欠点を補います。 Brinellメソッドよりも簡単で、硬度の値は硬度マシンのダイヤルから直接読み取ることができます。ただし、その小さなインデントのため、硬度値はBrinellメソッドほど正確ではありません。
C.ビッカーズの硬度（HV）
Vickers Hardnessテストもインデンテーションテスト方法です。選択した試験力（F）で、反対側の表面の間に1360の角度が含まれている角度が含まれている正方形のピラミッド型ダイヤモンドインデンターを押し、指定された保持時間後に削除します。力、インデントの2つの対角線の長さを測定します。
ビッカーズ硬度値は、テスト力の商をインデンテーション表面積で割ったものです。その計算式は次のとおりです。
式では：HV – Vickers硬度記号、N/MM2（MPA）;
f –検定力、n;
D-インデントの2つの対角線の算術平均MM。
ビッカーズの硬度で使用されるテスト力Fは、5（49.03）、10（98.07）、20（196.1）、30（294.2）、50（490.3）、100（980.7）kgf（n）およびその他の6レベルです。硬度値を測定することができます範囲は5〜1000HVです。
発現方法の例：640HV30/20とは、20秒（秒）で30HGF（294.2N）のテスト力で測定されたビッカース硬度値が640N/MM2（MPA）であることを意味します。
Vickers硬度法は、非常に薄い金属材料と表面層の硬度を決定するために使用できます。 BrinellとRockwellの方法の主な利点があり、基本的な欠点を克服しますが、Rockwellメソッドほど単純ではありません。 Vickersメソッドは、スチールパイプの標準ではめったに使用されません。
投稿時間：4月3日 - 2024年