BegrippenSoort begrip: VakbegripHardheid (HRC, HB)
Wat is hardheid?
Hardheid is de weerstand van een materiaal tegen blijvende indrukking door een harder voorwerp, gemeten met een methode zoals Rockwell, Brinell of Vickers.
Elke methode drukt een eigen indringer met een vastgelegde kracht in, dus een hardheidsgetal hoort bij een methode. Rockwell C (HRC) drukt een diamantkegel in en wordt gebruikt voor gehard staal. Brinell (HBW) drukt een hardmetalen kogel in en past bij zachter en veredeld staal, gietijzer en non-ferro. Vickers (HV) gebruikt een diamantpiramide en meet ook kleine zones en dunne lagen, zoals een nitreerlaag. Op oudere tekeningen staat HB of HBS; tegenwoordig is HBW de aanduiding.
Waar hangt hardheid van af?
Hardheid volgt uit samenstelling, structuur en behandeling: koolstofgehalte, warmtebehandeling, koudvervorming en, na oppervlakteharden, de afstand tot het oppervlak. Een gehard deel heeft daarom vaak een hardheidsverloop van rand naar kern. De gemeten waarde hangt daarnaast af van de methode, de beproevingskracht, de oppervlaktegesteldheid, de dikte van het proefstuk en de meetplek. Een meting op een gekromd vlak of te dicht bij een rand kan afwijken. Zonder methode en meetplek is een hardheidseis dus niet eenduidig.
Wat zegt de norm over hardheid?
De methoden staan in ISO 6508-1 (Rockwell), ISO 6506-1 (Brinell) en ISO 6507-1 (Vickers). Omrekenen tussen schalen kan met de tabellen uit ISO 18265, maar alleen bij benadering en alleen voor de materiaalgroepen waarvoor die tabellen gelden. Hoe je warmtebehandeling en hardheid op een tekening aangeeft, beschrijft ISO 15787; de bepaling van de hardingsdiepte staat in ISO 18203. Bij een hardheid met een hardingsdiepte hoort ook de grenshardheid waarop die diepte wordt bepaald.
Hoe werkt hardheid in de praktijk?
Een hardheidseis brengt vaak een reeks stappen in de route mee: zacht voorbewerken met opmaat, harden, meestal uitbesteed, en daarna slijpen of hard verspanen op de maten die tellen, met extra opspanningen en metingen. Hoeveel opmaat nodig is, hangt af van de vervorming bij het harden, de bewerking erna en de maat; bij een geharde laag moet na het slijpen nog genoeg hardingsdiepte overblijven. Gehard staal valt in ISO-materiaalgroep H. Hard draaien gebeurt meestal met CBN of keramiek, hard frezen vaak met gecoat hardmetaal, en voor nauwe maten en lage ruwheid blijft slijpen gangbaar; alle drie gaan trager dan in zacht staal. Valt de eis pas laat in de calculatie op, dan kunnen route, doorlooptijd en prijs flink veranderen.
Waarmee wordt hardheid vaak verward?
Hardheid is geen sterkte: bij staal hangen ze samen en ISO 18265 geeft een benaderende omrekening, maar een treksterkte in MPa komt uit een andere proef. Hardheid is ook geen verspaanbaarheid: zacht austenitisch rvs zoals 1.4404 kan moeilijker verspanen dan harder, veredeld 42CrMo4, omdat versteviging en spaanvorming zwaarder wegen.
Veelgestelde vragen
Wat is het verschil tussen HRC en HB?
HRC is Rockwell C, met een diamantkegel, vooral voor gehard staal. HB, tegenwoordig HBW, is Brinell, met een hardmetalen kogel, voor zachter staal, veredeld staal, gietijzer en non-ferro. Omrekenen kan alleen bij benadering, met de tabellen uit ISO 18265.
Kun je gehard staal nog verspanen?
Ja, door hard draaien, meestal met CBN of keramiek, door hard frezen, vaak met gecoat hardmetaal, of door slijpen. Dat gaat trager en het gereedschap is duurder. Voor maten die na het harden moeten kloppen, laat je bij het voorbewerken opmaat staan.
Wat betekent 58 tot 62 HRC op een tekening?
Dat de gemeten Rockwell C-hardheid tussen 58 en 62 moet liggen. Staat er een hardingsdiepte bij, dan geldt de hardheid aan het oppervlak en loopt de diepte tot een vastgelegde grenshardheid. Waar gemeten wordt, hoort op de tekening of in de afspraak te staan.