硬さと機械的性質    [k20]

熱処理での硬さ測定では、押し込み硬さ(ブリネル、ロックウェル、ビッカースなど)や反発硬さ(ショアーなど)を使用して測定されることが多いようです。

これらはJISで規定されており、また、かなり広範囲の条件で硬さと引張強さに一定関係が見られることから、アメリカのSAEの規格には「硬さ換算表」に硬さと引張強さの換算が掲載されています。(JISには規定されていませんが、ハンドブックに掲載されています)

さらに、工具鋼などでは、硬さとシャルピー値などのように、じん性値、耐摩耗性などの関係を示すデータが広く公表されていることもあって、一般の熱処理検査では、硬さ検査以外の試験は行われることが少なくなっています。

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SEEの換算表の例
ロックウェル硬さと引張強さの関係

上はSAEの硬さ換算表の例ですが、この他にも数種類の換算表がJISハンドブックの巻末に掲載されています。それらの数字は微妙に違っているのですが、それらをピックアップしてロックウェル硬さと引張強さの関係を示しますと、直線ではありませんが、関係性があることが示されています。

また、材料メーカーは、カタログや技術資料に、鋼種と機械的性質についての様々な試験データを公表しています。

それらを利用することで、機械的性質についての試験をしなくても、おおよその関係などがわかるので、非常に便利です。

SKD11の硬さと衝撃値 大同特殊鋼各鋼種の硬さと抗折力 日立金属
これもあって、近年は、熱処理品の機械試験をすることが少なくなっています。むしろ、機械試験の試験片のとり方などの問題で、熱処理部品の状態を判定する難しさなどがあることや、反対に、硬さの測定の正確さなどが確保されていることで、機械試験の必要性についての考え方が変わってきている感じがします。

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