ISO 18265:2003

Metallic materials — Conversion of hardness values

ISO 18265:2003 specifies the principles of the conversion of hardness values and gives general information on the use of conversion tables. The conversion tables apply to unalloyed and low-alloy steels and cast iron; steels for quenching and tempering; cold working steels; high speed steels; hardmetals; non-ferrous metals and alloys.

Matériaux métalliques — Conversion des valeurs de dureté

L'ISO 18265:2003 spécifie les principes de conversion des valeurs de dureté et fournit des informations générales sur l'utilisation des tables de conversion. Les tables de conversion s'appliquent aux aciers non alliés et faiblement alliés et à la fonte, aux aciers pour trempe et revenu, aux aciers pour formage à froid, aux aciers rapides, aux métaux durs et aux métaux et alliages non ferreux.

General Information

• Status: Withdrawn
• Publication Date: 03-Nov-2003
• Withdrawal Date: 03-Nov-2003
• ICS: 77.040.10 - Mechanical testing of metals
• Technical Committee: ISO/TC 164/SC 3 - Hardness testing
• Drafting Committee: ISO/TC 164/SC 3 - Hardness testing
• Current Stage: 9599 - Withdrawal of International Standard
• Completion Date: 19-Sep-2013

Relations

• Revised: ISO 18265:2013 - Metallic materials — Conversion of hardness values
• Effective Date: 28-Feb-2009

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 18265
First edition
2003-11-01


Metallic materials — Conversion of
hardness values
Matériaux métalliques — Conversion des valeurs de dureté




Reference number
ISO 18265:2003(E)
©
ISO 2003

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ISO 18265:2003(E)
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Published in Switzerland

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ISO 18265:2003(E)
Contents Page
Foreword. iv
Introduction . v
1 Scope. 1
2 Normative references. 1
3 Principles of conversion . 2
4 Application of conversion tables . 2
4.1 General. 2
4.2 Converting values. 6
4.3 Designation of conversion results . 8
4.4 Notes on use of conversion tables . 9
Annex A (informative) Conversion table for unalloyed, low-alloy steels and cast iron . 10
Annex B (informative) Conversion tables for steels for quenching and tempering. 15
Annex C (informative) Conversion tables for cold working steels. 33
Annex D (informative) Conversion tables for high speed steels. 44
Annex E (informative) Conversion tables for hardmetals . 56
Annex F (informative) Conversion tables for non-ferrous metals and alloys . 60
Bibliography . 73

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ISO 18265:2003(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 18265 was prepared by Technical Committee ISO/TC 164, Mechanical testing of metals, Subcommittee
SC 3, Hardness testing.
iv © ISO 2003 — All rights reserved

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ISO 18265:2003(E)
Introduction
The hardness conversion values given in Table A.1 were obtained in interlaboratory tests by the Verein
Deutscher Eisenhüttenleute (VDEh) (German Iron and Steel Institute) using verified and calibrated hardness
testing machines. Statistically reliable information cannot be given on the uncertainty of these values because
the test conditions were not reproducible, and the number of results used to calculate the mean hardness
values is not known. The conversion values in Table A.1 are in accordance with the information presented in
IC No. 3 (1980) and IC No. 4 (1982) of the European Coal and Steel Community, as well as in ISO 4964:1984
and ISO/TR 10108:1989.
Annexes C, D and E contain — in a revised format — the extensive results on the conversion of hardness
values presented in TGL 43212/02 to 43212/04, standards published by the former East German standards
body, the Amt für Standardisierung, Meßwesen und Warenprüfung (ASMW). The values presented in
Annex B had also been determined by the ASMW, but were published in a report of the Physikalisch-
[1]
Technische Bundesanstalt (PTB) , the German national institute for science and technology, not in a TGL
standard.
The converted hardness values in the above-mentioned TGL standards were obtained in statistically reliable
hardness and tensile tests. The hardness tests were performed using ASMW normal testing machines on
plane-parallel, polished specimens of various materials in different heat treatment conditions. Tensile strength
was tested on machines whose force measuring and extension measuring systems had been calibrated
immediately before testing. The tensile test method used is equivalent to that specified in ISO 6892, and the
calibration procedures conform with those specified in ISO 7500-1 and ISO 9513.
Users of this International Standard should take note of Clause 3, especially the concluding warning.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 18265:2003(E)

Metallic materials — Conversion of hardness values
1 Scope
This International Standard specifies the principles of the conversion of hardness values and gives general
information on the use of conversion tables.
The conversion tables in Аnnexes A to F apply to
 unalloyed and low-alloy steels and cast iron;
 steels for quenching and tempering;
 cold working steels;
 high speed steels;
 hardmetals;
 non-ferrous metals and alloys.
NOTE The conversion tables in Annexes B to E are based on empirical results which were evaluated by means of
regression analysis. Such analysis was not possible in the case of the values given in Annex A because a sufficient
number of results was not available.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 6506-1:1999, Metallic materials — Brinell hardness test — Part 1: Test method
ISO 6507-1:1997, Metallic materials — Vickers hardness test — Part 1: Test method
ISO 6507-2:1997, Metallic materials — Vickers hardness test — Part 2: Verification of testing machines
ISO 6508-1:1999, Metallic materials — Rockwell hardness test — Part 1: Test method (scales A, B, C, D, E, F,
G, H, K, N, T)
ISO 6508-2:1999, Metallic materials — Rockwell hardness test — Part 2: Verification and calibration of testing
machines (scales A, B, C, D, E, F, G, H, K, N, T)
ISO 6892:1998, Metallic materials — Tensile testing at ambient temperature
1)
ISO 7500-1:— , Metallic materials — Verification of static uniaxial testing machines — Part 1: Tension/
compression testing machines — Verification and calibration of the force-measuring system
ISO 9513:1999, Metallic materials — Calibration of extensometers used in uniaxial testing

1)
To be published. (Revision of ISO 7500-1:1999)
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ISO 18265:2003(E)
3 Principles of conversion
Hardness testing is a form of materials testing that provides information on the mechanical properties of a
material with limited destruction of the specimen and within a relatively short period of time. In practice, it is
often desirable to use hardness results to draw conclusions on the tensile strength of the same material if
tensile testing is too involved or the piece to be examined is not to be destroyed.
Since the means of loading in hardness testing is considerably different from that in tensile testing, it is not
possible to derive a reliable functional relationship between these two characteristic values on the basis of a
model. Nevertheless, hardness values and tensile strength values are positively correlated, and so it is
possible to draw up empirical relationships for limited applications.
Often it is necessary to check a given hardness value against a value gained by a different test method. This
is especially the case if only a certain method can be used due to the particular specimen or coating thickness,
the size of the object to be tested, surface quality, or the availability of hardness testing machines.
Conversion of hardness values to tensile values makes it possible to carry out hardness measurement in
place of the measurement of tensile strength taking into account that these tensile strength values must be
seen as being the least reliable form of conversion. Likewise, with conversion between hardness scales, a
hardness value can be replaced with a value obtained using the desired method.
NOTE Sometimes a conversion relationship is drawn on a single-case basis to gain information on properties other
than hardness, most often to obtain a good estimate of tensile strength. Special relationships are sometimes also drawn
for hardness-to-hardness conversions. This may be done as long as the following conditions are fulfilled.
 The hardness test method is only used internally, and the results obtained not be compared with those of other
methods, or the details of the test procedure are defined precisely enough so that results can be reproduced by
another laboratory or at another time.
 The conversion tables used have been derived from a sufficiently large number of parallel experiments using both
scales and carried out on the material in question.
 Complaints may not be made on the basis of converted values.
 Converted results are expressed in such a manner that it is clear which method was used to determine the original
hardness value.
WARNING — In practice, an attempt is often made to establish a strong relationship between the
original and converted values without taking into consideration the characteristics of the material
under test. As Figures 1 and 2 show, this is not possible. Therefore, users of this International
Standard should ensure that all conditions for conversion are met (see also [2] and [3]).
4 Application of conversion tables
4.1 General
Conversion from one hardness value to another, or from a hardness value to a tensile strength value, involves
uncertainties which must be taken into account. Extensive investigations have shown that it is not possible to
establish universally applicable conversion relationships between hardness values obtained by different
methods, no matter how carefully the tests had been carried out. This lies in the fact that there is a complex
relationship between the indentation behaviour of a material and its elasticity. For this reason, the given
conversion relationship provides greater equivalence the more similarity there is between the elasticity of the
tested material and that of the material used to establish the relationship. Likewise, a better equivalence can
be expected for methods with similar indentation processes (i.e. where the differences in the force application-
indentation procedures and the test parameters is minimal). Therefore, conversion from hardness values to
tensile values must be seen as being the least reliable form of conversion.
NOTE In many cases, the yield strength or the 0,2 % proof strength provides information on the elastic behaviour of a
material.
2 © ISO 2003 — All rights reserved

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ISO 18265:2003(E)

X Hardness, HV 30
Y Tensile strength, R , MPa
m
Key
1 untreated, soft annealed, normalized
2 quenched and tempered
Figure 1 —HV 30/R curves for quenching and tempering steels in various heat treatment conditions
m
It should be noted that each hardness determination is only applicable to the immediate area of the
indentation. Where hardness varies, e.g. at an increasing distance from the surface, Brinell or Vickers
hardness values, or even tensile strength values can deviate from the converted values solely as a result of
the different rate of elongation within the area under consideration.
Hardness values should only be converted when the prescribed test method cannot be used, e.g. because a
suitable machine is not available, or if the required samples cannot be taken. A suitable test method can be
selected with the aid of Figures 3 and 4. Values obtained by conversion may only be taken as the basis of
complaints if so agreed in the delivery contract.
If hardness or tensile strength values are determined by conversion in accordance with this International
Standard, this shall be stated, as shall the hardness test method used (see ISO 6506-1, ISO 6507-1,
ISO 6508-1).
© ISO 2003 — All rights reserved 3

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ISO 18265:2003(E)

X Hardness, HV 30
Y Tensile strength, R , MPa
m
Key
1 R /R = 0,45 to 0,59 4 R /R = 0,70 to 0,79 heat treated
e m e m
2 R /R = 0,60 to 0,69 5 R /R = 0,80 to 0,89
e m e m
3 R /R = 0,70 to 0,79 normal annealed 6 R /R = 0,90 to 0,99
e m e m
Figure 2 — Mean HV 30/R curves for quenching and tempering steels with different R /R ratios
m e m
The basis of conversion shall be the mean of at least three individual hardness values.
To ensure an acceptable uncertainty of measurement, the specimen surfaces shall be machine-finished.
The uncertainties of the values given in the conversion tables here comprise the confidence interval of the
hardness conversion curves calculated by means of regression analysis, and the uncertainty of the hardness
or tensile strength value to be converted. The confidence interval of the regression function is a parameter
that cannot be influenced by the user and is calculated as a function of hardness.
The uncertainty associated with the hardness values to be converted is influenced by the repeatability of the
testing machine, the quality of the specimen surface, the uniformity of the specimen's hardness and the
number of indentations used to determine hardness. It is thus dependent on the test conditions of the person
doing the conversion. This conversion is to be carried out on the basis of the tables given in this International
Standard for various groups of materials. These tables give hardness values for various scales and, in some
cases, the relevant tensile strength.
When only comparing the values in these tables without actually carrying out hardness testing, the uncertainty
of the converted value is reduced to the confidence interval of the calculated hardness conversion curve.
4 © ISO 2003 — All rights reserved

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ISO 18265:2003(E)
When using the tables, it is not significant which value is taken as the measured value and which as the
converted one.
The determination of the uncertainty of converted values, as well as the specification of a permissible level of
uncertainty may be agreed upon, in which case the converted values are to be established on the basis of the
mean of five individual values.

X Vicker hardness, HV 30
Y Rockwell hardness
1
Y Brinell hardness
2
Key
1 non-ferrous metal
2 steel
3 hardmetal
NOTE This figure is intended only as an aid in selecting an alternative test method and is not to be used for
conversion purposes.
a
Determined with a steel ball (HBS).
b
Determined with a hardmetal ball (HBW).
Figure 3 — Various hardness scales compared to the Vickers scale
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ISO 18265:2003(E)

X Brinell hardness/Vicker hardness
1
X Rockwell hardness, (according to its different scales)
2
Y Indentation depth, µm
Key
1 HB10/1 000
2 HB10/500 and HB 5/250
3 HB5/125 and HB 2,5/62,5
4 HB2,5/62,5
Figure 4 — Indentation depth as a function of hardness for various test methods
4.2 Converting values
4.2.1 Limits of error
Depending on the measurement conditions in practice, measured value/converted value pairs (e.g. HV/HRC,
HRC/HV, HRA/HRN, HB/R ) can be taken from the tables in Annexes B to F. Essential criteria which should
m
be taken into account when selecting a hardness test method are discussed in this clause.
The example below illustrates the conversion of values together with their limits of error using Table C.2.
Given hardness value: (300 ± 30) HV
Desired scale: HRC
6 © ISO 2003 — All rights reserved

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ISO 18265:2003(E)
Converted values from table: 270 HV ≙ 26,9 HRC
300 HV ≙ 31,0 HRC
330 HV ≙ 34,6 HRC
+3,6
The converted value, 31 HRC, for the nominal value 300 HV no longer represents the mean of the upper
−4,1
and lower limits in HRC because of the nonlinear relationship between HV and HRC values (see Figure 5).
The confidence interval of the hardness conversion curve may be disregarded for such estimations.

X HV
Y HRC
Figure 5 — Shift of the nominal value when converting hardness values
4.2.2 Uncertainty
The uncertainty of a converted value should be taken from the curves associated with the conversion table
used, as shown in the figures in Annexes B to E for various types of material.
The families of curves given in the annexes represent the uncertainty, u, for a probability level of 95 % as a
function of the hardness value H for various reproducibility limits, R. (H is the corrected arithmetic mean
K K
of five individual values.) The curves have been arranged so that interpolation between neighbouring curves is
possible. The reproducibility, R, is to be calculated on the basis of five measurements as shown in 4.4.2 for
various hardness test methods.
The uncertainty curves only take into account the effects of the random errors of the measured value on the
converted value. However, they do not take into account the systematic error of the testing machine used, as
this can lead to exceedingly high errors in the converted result, even if the systematic error lies within the
permissible range specified for the machine; this is explained in 4.4. For this reason, hardness testing
machines shall be verified, using calibrated blocks, at least within the time interval specified in the relevant
standards. The systematic error determined in this manner is to be compensated by correcting the measured
mean hardness value. This is especially important in the case of Rockwell hardness testing. Figure 6
illustrates the determination of the uncertainty, u, of a converted hardness value (dashed line) according to the
example below.
EXAMPLE
 Measured, corrected mean hardness H 500 HV
K
 Converted value as in Annex C 49,5 HRC
 Calculated reproducibility limit, R 2,0 %
 Uncertainty of converted value, u ± 0,7 HRC
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ISO 18265:2003(E)

X H in HV
K
Y u in HRC
Figure 6 — An example of the determination of uncertainty of a converted hardness value
4.3 Designation of conversion results
Conversion results shall be reported in a manner that clearly indicates which method was used to determine
the original hardness value. In addition, the relevant annex to this International Standard or the table used
shall be given.
EXAMPLE 1

EXAMPLE 2 If it is agreed that the uncertainty of the converted value is to be given, this shall be included in the result
as follows:

EXAMPLE 3 Conversions into tensile strength values shall be expressed as follows:

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ISO 18265:2003(E)
4.4 Notes on use of conversion tables
4.4.1 Selection of alternative hardness test methods
4.4.1.1 In Figure 3 hardness scales for non-ferrous metals, hardmetals and selected steels are compared.
The relationship of each scale to the Vickers scale is illustrated, and by comparison with Rockwell and Brinell
scales (ordinates), information is gained as to the hardness ranges covered by each method. This figure is
intended solely as an aid to selection and is not to be used for conversion purposes.
4.4.1.2 Figure 4 shows indentation depths as a function of hardness for various test methods. This
should facilitate selection of a suitable test method on the basis of specimen or coating thickness.
4.4.1.3 Another criterion for selecting an alternative hardness test method is the uncertainty of the
conversion results. Since this can vary greatly, the uncertainty curves given in this International Standard
should also be used to determine which combination of methods is optimal for the application in question.
4.4.2 Calculating the reproducibility limit, R
The reproducibility limit, R, expressed as a percentage, shall be calculated for the different hardness test
methods as shown in equations (1) to (3).
For HRB and HRF testing:
HH−
max min
R=× 100 (1)
130 − H
For HRC, HRA, HRD, HRN and HRT testing:
HH−
max min
R=× 100 (2)
100 − H
where
H , H are the highest and lowest measured hardness values;
max min
H is the mean of measured hardness values.
For HV, Vickers microhardness, and HB testing:
dd−
max min
R=× 100 (3)
d
where
d , d are the largest and smallest measured indentation diagonals (Vickers) or the largest and
max min
smallest diameters (Brinell);
d is the mean of measured diagonals or diameters.
4.4.3 Effect of the systematic error
The effect of systematic errors of hardness values on conversion results is illustrated in the following example.
EXAMPLE According to Table E.2, a hardness value of 87,8 HRA corresponds to a converted value of 1 180 HV. In
this hardness range, the limits of error of the testing machines (see ISO 6508-2 and ISO 6507-2) are ± 1,5 HRA and
± 23,6 HV, respectively (i.e. ± 2 % of the hardness value). A systematic error of a Rockwell testing machine of + 1,4 HRA
lies within the permissible limits of error, although this would still lead to a deviation of 130 HV for the converted value if no
correction is made before conversion. Deviations of this magnitude occur particularly when converting from Rockwell to
Vickers or Brinell values.
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ISO 18265:2003(E)
Annex A
(informative)

Conversion table for unalloyed, low-alloy steels and cast iron
WARNING — Hardness conversions are no substitute for direct measurements. These tables should
be used with caution and only in accordance with the principles of conversions, see Clause 3.
A.1 Hardness-to-hardness conversion
When considering the confidence level of converted hardness values, the uncertainty of the hardness test
method as well as the width of the conversion scatterband must be taken into account, as shown in Figure A.1.
Curve a) characterizes the mean conversion relationship upon which the values given in this annex are based.
Curves b ) and b ) delineate the areas on either side of a) which take into consideration the different

1 2
elasticities of the steels tested. In an ideal conversion, the hardness value x becomes y . Taking account of
0 0
the scatterband between b ) and b ), practically every hardness value between y and y is obtainable. It

1 2 01 02
should be borne in mind that, because the hardness value x is associated with the uncertainty of the relevant
0
test method, the actual hardness can fluctuate between x and x and thus the converted value will lie

1 2
between y and y .

11 22
NOTE In the interlaboratory tests carried out by the VDEh (see Introduction), the evaluation of about 700 results for
the conversion between HV10 values and HB values produced (graphically depicted) scatterband widths of ± 24 HV10
and ± 23 HB, respectively. Regression analysis was not performed.
A.2 Hardness-to-tensile-strength conversion
While hardness-to-hardness conversion involves considerable scatter and systematic errors, conversion of
hardness to tensile strength values produces even greater scattering. One reason for this is the great
uncertainty, u, can be affected by microstructural changes (e.g. resulting from heat treatment or cold working)
within, even, the same type of steel.
The tensile strength values given in Table A.1 are therefore only approximate values which cannot take the
place of the results of tensile testing.
NOTE 1 In the interlaboratory tests carried out by the VDEh, the evaluation of about 700 results for the conversion from
HV10 values to tensile strength values produced (graphically depicted) scatterband widths of ± 25 HV10 and ± 85 MPa,
respectively. It was also shown that systematic deviations from the mean were possible for particular steel groups. For
instance, for pearlitic steels within the hardness range of 300 HV10 to 500 HV10 it was found that the converted tensile
values were, on the average, about 100 MPa higher than those listed in Table A.1. Regression analysis was not
performed.
NOTE 2 Since high-strength structural steels are now being tested at an increasing rate, the tensile strengths in
Table A.1 were extended up to 2 180 MPa. The tensile strength values in this table are based on results of extensive
interlaboratory tests by the VDEh in the hardness range up to about 420 HV10, and on the results from [4] which are
gradually approached by the values in the range above 420 HV10.
10 © ISO 2003 — All rights reserved

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ISO 18265:2003(E)
Table A.1 — Conversion of hardness-to-hardness or hardness-to-tensile-strength values for unalloyed
and low-alloy steels and cast iron
Tensile Vickers Brinell Rockwell hardness
strength hardness hardness
a HRB HRF HRC HRA HRD HR15N HR30NHR45N
MPa HV10
HB
255 80 76,0
270 85 80,7 41,0
285 90 85,5 48,0 82,6
305 95 90,2 52,0
320 100 95,0 56,2 87,0
335 105 99,8

350 110 105
62,3 90,5
370 115 109

385 120 114
66,7 93,6
400 125 119
415 130 124 71,2 96,4
430 135 128
450 140 133 75,0 99,0
465 145 138
480 150 143 78,7 (101,4)
495 155 147

510 160 152
81,7 (103,6)
530 165 156

545 170 162
85,0 (105,5)
560 175 166
575 180 171 87,1 (107,2)
595 185 176
610 190 181 89,5 (108,7)
625 195 185
640 200 190 91,5 (110,1)
660 205 195 92,5
675 210 199 93,5 (111,3)
690 215 204 94,0
705 220 209 95,0 (112,4)
720 225 214 96,0
740 230 219 96,7 (113,4)
755 235 223
770 240 228 98,1 (114,3) 20,3 60,7 40,3 69,6 41,7 19,9
785 245 233  21,3 61,2 41,1 70,1 42,5 21,1
800 250 238 99,5 (115,1) 22,2 61,6 41,7 70,6 43,4 22,2
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ISO 18265:2003(E)
Table A.1 (continued)
Tensile Vickers Brinell Rockwell hardness
strength hardness hardness
a HRB HRF HRC HRA HRD HR15N HR30N HR45N
MPa HV10
HB
820 255 242 23,1 62,0 42,2 71,1 44,2 23,2
835 260 247 (101) 24,0 62,4 43,1 71,6 45,0 24,3
850 265 252  24,8 62,7 43,7 72,1 45,7 25,2
865 270 257 (102) 25,6 63,1 44,3 72,6 46,4 26,
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 18265
Première édition
2003-11-01


Matériaux métalliques — Conversion des
valeurs de dureté
Metallic materials — Conversion of hardness values




Numéro de référence
ISO 18265:2003(F)
©
ISO 2003

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ISO 18265:2003(F)
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Publié en Suisse

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ISO 18265:2003(F)
Sommaire Page
Avant-propos. iv
Introduction . v
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives. 1
3 Principes de conversion. 2
4 Application des tables de conversion . 2
4.1 Généralités. 2
4.2 Conversion des valeurs. 6
4.2.1 Limites d'erreur. 6
4.2.2 Incertitude. 7
4.3 Expression des résultats de conversion. 8
4.4 Indications sur l'utilisation des tables de conversion .9
4.4.1 Choix d'autres méthodes d'essai de dureté. 9
4.4.2 Calcul de la limite de reproductibilité, R. 9
4.4.3 Effet de l'erreur systématique. 10
Annexe A (informative) Table de conversion pour les aciers non alliés et faiblement alliés et la
fonte. 11
Annexe B (informative) Tables de conversion relatives aux aciers pour trempe et revenu. 16
Annexe C (informative) Tables de conversion pour les aciers pour travail à froid . 34
Annexe D (informative) Tables de conversion pour les aciers rapides . 45
Annexe E (informative) Tables de conversion pour les métaux durs . 57
Annexe F (informative) Tables de conversion pour les métaux et alliages non ferreux. 61
Bibliographie . 74


© ISO 2003 — Tous droits réservés iii

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ISO 18265:2003(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 18265 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 164, Essais mécaniques des métaux,
sous-comité SC 3, Essais de dureté.
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ISO 18265:2003(F)
Introduction
Les valeurs de conversion de dureté indiquées dans le Tableau A.1 ont été obtenues par des essais
interlaboratoires réalisés par le Verein Deutscher Eisenhüttenleute (VDEh) (Institut allemand du fer et de
l'acier) avec des machines d'essai de dureté vérifiées et étalonnées. Des informations statistiquement fiables
ne peuvent être données pour l'incertitude relative à ces valeurs parce que les conditions d'essai n'ont pas été
reproductibles et que le nombre d'essais utilisé pour calculer les valeurs de dureté moyenne n'est pas connu.
Les valeurs de conversion dans le Tableau A.1 sont conformes aux informations présentées dans
l'IC n° 3 (1980) et l'IC n° 4 (1982) de la Communauté Européenne du Charbon et de l'Acier, de même que
dans l'ISO 4964:1984 et l'ISO/TR 10108:1989.
Les Annexes C, D et E contiennent — sous une forme révisée — les résultats complets de la conversion des
valeurs de dureté présentés dans les TGL 43212/02 à 43212/04, normes publiées par l'ancien organisme de
normalisation de l'Allemagne de l'Est, Amt für Standardisierung, Meßwesen und Warenprüfung (ASMW). Les
valeurs présentées dans l'Annexe B ont également été déterminées par l'ASMW, mais ont été publiées dans
[1]
un rapport du Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) , l'institut national allemand pour la science et
la technologie, et non pas dans une norme TGL.
Les valeurs de dureté converties dans les normes TGL, mentionnées ci-dessus, ont été obtenues pour des
essais de dureté et de traction statistiquement fiables. Les essais de dureté ont été réalisés au moyen de
machines d'essais courantes de l'ASMW sur des éprouvettes polies à faces parallèles de différents matériaux
dans différents états de traitement thermique. La résistance à la traction a été déterminée sur des machines
dont les systèmes de mesure de force et d'extension ont été étalonnés immédiatement après essais. La
méthode d'essai de traction utilisée est équivalente à celle spécifiée dans l'ISO 6892 et les modes opératoires
d'étalonnage sont conformes à ceux spécifiés dans l'ISO 7500-1 et l'ISO 9513.
Il convient que les utilisateurs de la présente Norme internationale prennent note de l'Article 3 et en particulier
de l'avertissement final.
© ISO 2003 — Tous droits réservés v

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NORME INTERNATIONALE ISO 18265:2003(F)

Matériaux métalliques — Conversion des valeurs de dureté
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale spécifie les principes de conversion des valeurs de dureté et fournit des
informations générales sur l'utilisation des tables de conversion.
Les tables de conversion des Annexes A à F s'appliquent
 aux aciers non alliés et faiblement alliés et à la fonte,
 aux aciers pour trempe et revenu,
 aux aciers pour formage à froid,
 aux aciers rapides,
 aux métaux durs, et
 aux métaux et alliages non ferreux.
NOTE Les tables de conversion des Annexes B à E sont basées sur des résultats empiriques qui ont été évalués par
régression. Une telle analyse n'a pas été possible dans le cas des valeurs données dans l'Annexe A parce qu'un nombre
suffisant de résultats n'était pas disponible.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 6506-1:1999, Matériaux métalliques — Essai de dureté Brinell — Partie 1: Méthode d'essai
ISO 6507-1:1997, Matériaux métalliques — Essai de dureté Vickers — Partie 1: Méthode d'essai
ISO 6507-2:1997, Matériaux métalliques — Essai de dureté Vickers — Partie 2: Vérification des machines
d’essai
ISO 6508-1:1999, Matériaux métalliques — Essai de dureté Rockwell — Partie 1: Méthode d'essai (échelles A,
B, C, D, E, F, G, H, K, N, T)
ISO 6508-2:1999, Matériaux métalliques — Essai de dureté Rockwell — Partie 2: Vérification et étalonnage
des machines d'essai (échelles A, B, C, D, E, F, G, H, K, N, T)
ISO 6892:1998, Matériaux métalliques — Essai de traction à température ambiante
1)
ISO 7500-1:— , Matériaux métalliques — Vérification des machines pour essais statiques uniaxiaux —
Partie 1: Machines d'essai de traction/compression — Vérification et étalonnage du système de mesure de
force
ISO 9513:1999, Matériaux métalliques — Étalonnage des extensomètres utilisés lors d'essais uniaxiaux

1) À publier. (Révision de l'ISO 7500-1:1999)
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ISO 18265:2003(F)
3 Principes de conversion
L'essai de dureté est un type d'essai des matériaux qui fournit des informations sur les caractéristiques
mécaniques d'un matériau avec une destruction limitée du spécimen et en une période relativement courte.
Dans la pratique, il est souvent souhaitable d'employer des résultats de dureté pour tirer des conclusions sur
la résistance à la traction du même matériau si l'essai de traction a trop d'implications ou si l'éprouvette à
examiner ne doit pas être détruite.
Puisque les modalités de chargement pour l'essai de dureté sont considérablement différentes de celles de
l'essai de traction, il n'est pas possible d'établir une relation fonctionnelle fiable entre ces deux valeurs
caractéristiques sur la base d'un modèle. Néanmoins, les valeurs de dureté et les valeurs de résistance à la
traction sont effectivement corrélées, et il est ainsi possible d'établir des relations empiriques pour des
applications limitées.
Souvent il est nécessaire de vérifier une valeur donnée de dureté par rapport à une valeur obtenue par une
méthode différente d'essai. C'est particulièrement le cas si seulement une certaine méthode peut être utilisée
du fait d'une éprouvette ou d'une épaisseur de revêtement particulière, de la taille de l'objet à essayer, de
l'état de surface, ou de la disponibilité des machines d'essai de dureté.
La conversion des valeurs de dureté en valeurs de traction permet de réaliser une mesure de dureté au lieu
de la mesure de la résistance à la traction étant entendu que les valeurs de résistance à la traction doivent
être considérées comme étant la forme de conversion la plus fiable. De même, avec la conversion entre les
échelles de dureté, une valeur de dureté peut être remplacée par une valeur obtenue en utilisant la méthode
voulue.
NOTE Parfois une relation de conversion est établie sur la base d'un cas unique pour obtenir des informations sur
des caractéristiques autres que la dureté, pour obtenir le plus souvent une bonne estimation de la résistance à la traction.
Des relations spéciales sont parfois également établies pour des conversions dureté-dureté. Cela peut être fait pour
autant que les conditions suivantes soient remplies:
 La méthode d'essai de dureté employée est seulement utilisée de manière interne, et les résultats obtenus ne sont
pas comparés à ceux d'autres méthodes ou les détails de la méthode d'essai sont définis avec assez de précision de
sorte que des résultats puissent être reproduits par un autre laboratoire ou à un autre moment.
 Il convient que les tables de conversion utilisées aient été déduites d'un nombre suffisamment grand d'expériences
parallèles en utilisant les deux échelles et effectuées sur le matériau en question.
 Des réclamations ne peuvent pas être fondées sur les valeurs converties.
 Les résultats convertis sont exprimés de façon qu’apparaisse clairement quelle méthode a été employée pour
déterminer la valeur de dureté initiale.
AVERTISSEMENT — Dans la pratique, une tentative est souvent faite pour établir une relation forte
entre les valeurs originales et les valeurs converties sans prendre en compte les caractéristiques du
matériau soumis à essai. Comme les Figures 1 et 2 le montrent, cela n'est pas possible. Par
conséquent, Il convient que les utilisateurs de la présente Norme internationale s'assurent que toutes
les conditions pour la conversion sont réunies (voir également [2] et [3]).
4 Application des tables de conversion
4.1 Généralités
La conversion d'une valeur de dureté en une autre valeur de dureté ou d'une valeur de dureté en une valeur
de résistance à la traction implique des incertitudes qui doivent être prises en considération. Des
investigations approfondies ont montré qu'il n'est pas possible d'établir des relations de conversion
universellement applicables entre les valeurs de dureté obtenues par différentes méthodes, quel que soit le
soin apporté à la réalisation des essais. Ceci tient au fait qu'il y a une relation complexe entre le
comportement à la pénétration d'un matériel et son élasticité. Pour cette raison, la relation de conversion
donnée fournit une équivalence d’autant meilleure qu'il y a une plus grande similitude entre l'élasticité du
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ISO 18265:2003(F)
matériau essayé et celle du matériau employé pour établir la relation. De même, une meilleure équivalence
peut être attendue pour des méthodes avec des processus semblables de pénétration (c'est-à-dire où les
différences dans les modes opératoires de pénétration-application de la force et les paramètres d'essai sont
minimales). Par conséquent, la conversion de valeurs de dureté en valeurs de traction doit être considérée
comme étant la forme la moins fiable de conversion.
NOTE Dans de nombreux cas, la limite apparente d'élasticité ou la limite conventionnelle d'élasticité à 0,2 % fournit
des informations sur le comportement élastique d'un matériau.

X Dureté HV 30
Y Résistance à la traction, R , MPa
m
Légende
1 non traité, recuit doux, normalisé
2 trempé et revenu
Figure 1 — Courbes HV 30/R pour des aciers pour trempe et revenu
m
pour divers états de traitement thermique
Il convient de noter que chaque détermination de dureté est seulement applicable à la zone même de
l'empreinte. Lorsque la dureté varie, par exemple à distance croissante de la surface, les valeurs de dureté
Brinell ou Vickers ou même les valeurs de résistance à la traction peuvent s'écarter des valeurs converties,
seulement en raison d'un taux différent d'allongement dans la zone examinée.
Il convient de convertir des valeurs de dureté seulement lorsque la méthode d'essai prescrite ne peut pas être
employée, par exemple parce qu'une machine appropriée n'est pas disponible ou si les échantillons
nécessaires ne peuvent pas être prélevés. Une méthode d'essai appropriée peut être choisie à l'aide des
Figures 3 et 4. Les valeurs obtenues par conversion peuvent seulement être prises comme base des
réclamations s'il en est ainsi convenu dans le contrat de livraison.
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ISO 18265:2003(F)
Si les valeurs de dureté ou les valeurs de résistance à la traction sont déterminées par conversion
conformément à la présente Norme internationale, cela doit être indiqué, de même que la méthode d'essai de
dureté utilisée (voir l'ISO 6506-1, l'ISO 6507-1 et l'ISO 6508-1).

X Dureté HV 30
Y Résistance à la traction, R , MPa
m
Légende
1 R /R = 0,45 à 0,59 4 R /R = 0,70 à 0,79 traité thermiquement
e m e m
2 R /R = 0,60 à 0,69 5 R /R = 0,80 à 0,89
e m e m
3 R /R = 0,70 à 0,79 recuit normal 6 R /R = 0,90 à 0,99
e m e m
Figure 2 — Courbes moyennes HV 30/R pour des aciers pour trempe et revenu
m
avec différents rapports R /R
e m
La base de la conversion doit être la moyenne d'au moins trois valeurs individuelles de dureté différentes.
Pour garantir une incertitude de mesure acceptable, la finition des surfaces des éprouvettes doit être réalisée
par usinage.
Les incertitudes des valeurs données dans les présentes tables de conversion intègrent l'intervalle de
confiance des courbes de conversion de dureté calculées par régression, et l'incertitude pour la valeur de
dureté ou la valeur de résistance à la traction à convertir. L'intervalle de confiance de la fonction de régression
est un paramètre qui ne peut pas être influencé par l'utilisateur et est calculé en fonction de la dureté.
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ISO 18265:2003(F)
L'incertitude associée aux valeurs de dureté à convertir est influencée par la répétabilité de la machine d'essai,
la qualité de la surface de l'éprouvette, l'uniformité de la dureté de l'éprouvette, et le nombre d'empreintes
employées pour déterminer la dureté. Cela dépend donc des conditions d'essai appliquées par la personne
réalisant la conversion. Cette conversion doit être effectuée sur la base des tables données dans la présente
Norme internationale pour différents groupes de matériaux. Ces tables donnent des valeurs de dureté pour
différentes échelles et, dans certains cas, la résistance à la traction correspondante.
En comparant seulement les valeurs dans ces tableaux sans réaliser effectivement des essais de dureté,
l'incertitude de la valeur convertie est réduite à l'intervalle de confiance de la courbe de conversion de dureté
calculée. Lors de l'utilisation des tables, il est sans importance de savoir quelle valeur est prise comme valeur
mesurée et laquelle est convertie.
La détermination de l'incertitude des valeurs converties, de même que la spécification d'un niveau admissible
d'incertitude peuvent être convenues; dans ce cas, les valeurs converties doivent être établies sur la base de
la moyenne de cinq valeurs individuelles.

X Dureté Vickers HV30
Y Dureté Rockwell
1
Y Dureté Brinell
2
Légende
1 métal non ferreux
2 acier
3 métal dur
NOTE Cette figure est seulement destinée à aider au choix d'une autre méthode d'essai et n'est pas à employer à
des fins de conversion.
a
Déterminée avec une bille en acier (HBS)
b
Déterminée avec une bille en métal dur (HBW)
Figure 3 — Diverses échelles de dureté comparées à l'échelle Vickers
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ISO 18265:2003(F)

X Dureté Brinell HB/dureté Vickers HV
1
X Dureté Rockwell, HR, selon ses différentes échelles
2
Y Profondeur d'empreinte, µm
Légende
1 HB 10/1 000
2 HB 10/500 et HB 5/250
3 HB 5/125 et HB 2,5/62,5
4 HB 2,5/62,5
Figure 4 — Profondeur d'empreinte en fonction de la dureté pour différentes méthodes d'essai
4.2 Conversion des valeurs
4.2.1 Limites d'erreur
Selon les conditions de mesure dans la pratique, les couples valeur mesurée/valeur convertie (par exemple
HV/HRC, HRC/HV, HRA/HRN HB/R ) peuvent être relevés dans les tables des Annexes B à F. Les critères
m
essentiels qu'il convient de retenir pour le choix d'une méthode d'essai de dureté, sont discutés dans le
présent paragraphe.
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ISO 18265:2003(F)
L'exemple ci-dessous illustre la conversion des valeurs ainsi que leurs limites d'erreur en utilisant le
Tableau C.2.
Valeur donnée de dureté: (300 ± 30) HV
Échelle souhaitée: HRC
Valeurs converties à partir de la table: 270 HV ≙ 26,9 HRC
300 HV ≙ 31,0 HRC
330 HV ≙ 34,6 HRC
+3,6
La valeur convertie, 31 HRC, pour la valeur nominale de 300 HV ne représente plus la moyenne des
( )
−4,1
limites supérieures et inférieures en HRC en raison de la non-linéarité entre les valeurs de HV et de HRC (voir
la Figure 5). L'intervalle de confiance de la courbe de conversion de dureté peut être ignoré pour de telles
évaluations.

X HV
Y HRC
Figure 5 — Décalage de la valeur nominale en convertissant des valeurs de dureté
4.2.2 Incertitude
Il convient de prendre l'incertitude d'une valeur convertie à partir des courbes associées à la table de
conversion utilisée, comme représenté sur les figures en Annexes B à E pour différents types de matériau.
Les familles des courbes données aux annexes représentent l'incertitude, u, pour un niveau de probabilité de
95 % en fonction de la valeur de dureté H pour différentes limites de reproductibilité, R (H est la moyenne

K K
arithmétique corrigée de cinq valeurs individuelles). Les courbes ont été ajustées de sorte que l'interpolation
entre des courbes voisines soit possible. La reproductibilité, R, doit être calculée sur la base de cinq mesures
comme montré en 4.4.2 pour différentes méthodes d'essai de dureté.
Les courbes d'incertitude tiennent compte seulement des effets des erreurs aléatoires de la valeur mesurée
sur la valeur convertie. Cependant, elles ne tiennent pas compte de l'erreur systématique de la machine
d'essai utilisée, ce qui peut mener à des erreurs excessivement élevées pour le résultat converti, même si
l'erreur systématique se trouve en dessous de la gamme permise spécifiée pour la machine; cela est expliqué
en 4.4. Pour cette raison, les machines d'essai de dureté doivent être vérifiées, en utilisant des blocs de
référence, au moins à intervalle de temps indiqué dans les normes appropriées. L'erreur systématique
déterminée de cette manière doit être compensée en corrigeant la valeur moyenne de dureté mesurée. Ceci
est particulièrement important dans le cas des essais de dureté Rockwell. La Figure 6 illustre la détermination
de l'incertitude, u, d'une valeur convertie de dureté (ligne épaissie) selon l'exemple ci-après.
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ISO 18265:2003(F)
EXEMPLE
 Dureté moyenne mesurée et corrigée, H 500 HV
K
 Valeur convertie selon l'Annexe C 49,5 HRC
 Limite calculée de reproductibilité, R 2,0 %
 Incertitude de la valeur convertie, u ± 0,7 HRC

X H , HV
K
Y u, HRC
Figure 6 — Exemple de détermination de l'incertitude d'une valeur de dureté convertie
4.3 Expression des résultats de conversion
Les résultats de conversion doivent être consignés de manière à indiquer clairement quelle méthode a été
employée pour déterminer la valeur de dureté initiale. En outre, l'annexe appropriée de la présente Norme
internationale ou la table employée doit être indiquée.
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ISO 18265:2003(F)
EXEMPLE 1

EXEMPLE 2 S'il est convenu que l'incertitude de la valeur convertie doit être donnée, cela doit être inclus dans le
résultat comme suit:

EXEMPLE 3 Les conversions en valeurs de résistance à la traction doivent être exprimées comme suit:

4.4 Indications sur l'utilisation des tables de conversion
4.4.1 Choix d'autres méthodes d'essai de dureté
4.4.1.1 À la Figure 3, les échelles de dureté pour les métaux non ferreux, les métaux durs et les aciers
choisis sont comparées. La relation entre chaque échelle et l'échelle Vickers est illustrée, et par comparaison
entre échelles Rockwell et Brinell (axes des ordonnées), des informations sont obtenues quant aux gammes
de dureté couvertes par chaque méthode. Cette figure est destinée seulement à aider au choix et ne doit pas
être employée à des fins de conversion.
4.4.1.2 La Figure 4 montre des profondeurs d'empreinte en fonction de la dureté pour différentes
méthodes d'essai. Cette figure est destinée à faciliter le choix d'une méthode appropriée d'essai sur la base
de l'épaisseur de l'éprouvette ou du revêtement.
4.4.1.3 Un autre critère pour le choix d'une autre méthode d'essai de dureté est l'incertitude des résultats
de conversion. Puisque celle-ci peut varier considérablement, il convient d'utiliser les courbes d'incertitude
données dans la présente Norme internationale pour déterminer quelle combinaison de méthodes est
optimale pour l'application en question.
4.4.2 Calcul de la limite de reproductibilité, R
La limite de reproductibilité, R, exprimée en pourcentage, doit être calculée pour les différentes méthodes
d'essai de dureté au moyen des équations (1) à (3).
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ISO 18265:2003(F)
Pour les essais HRB et HRF:
HH−
max min
R=× 100 (1)
130 − H
Pour les essais HRC, HRA, HRD, HRN et HRT:
HH−
max min
R=× 100 (2)
100 − H
où
H , H sont les valeurs de duretés mesurées la plus élevée et la plus basse;
max min
H est la moyenne des valeurs de dureté mesurées.
Pour les essais HV, de microdureté Vickers et HB:
dd−
max min
R=× 100 (3)
d
où
d , d sont les plus grande et plus petite diagonales d'empreintes mesurées (Vickers) ou les plus
max min
grand et plus petit diamètres (Brinell);
d est la moyenne des diagonales ou des diamètres mesurés.
4.4.3 Effet de l'erreur systématique
L'effet des erreurs systématiques des valeurs de dureté sur les résultats de conversion est illustré par
l'exemple suivant.
EXEMPLE Selon le Tableau E.2, une valeur de dureté de 87,8 HRA correspond à une valeur convertie de 1 180 HV.
Dans cette gamme de dureté, les limites de l'erreur des machines d'essai (voir l'ISO 6508-2 et l'ISO 6507-2) sont
± 1,5 HRA et ± 23,6 HV respectivement (c'est-à-dire ± 2 % de la valeur de dureté). Une erreur systématique d'une
machine d'essai Rockwell de + 1,4 HRA se trouve en dessous des limites permises de l'erreur, bien que ceci mènerait
pourtant à un écart de 130 HV pour la valeur convertie si aucune correction n'est faite avant conversion. Des écarts de
cette importance se produisent en particulier en convertissant des valeurs Rockwell en valeurs Vickers ou en valeurs
Brinell.
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ISO 18265:2003(F)
Annexe A
(informative)

Table de conversion pour les aciers non alliés et faiblement alliés
et la fonte
AVERTISSEMENT — Les conversions de dureté ne constituent en aucun cas un substitut aux
mesures directes. Il convient d'utiliser ces tables avec prudence et seulement conformément aux
principes de conversion, voir Article 3.
A.1 Conversion de dureté
Quand on considère le niveau de confiance des valeurs converties de dureté, l'incertitude de la méthode
d'essai de dureté aussi bien que la largeur de la bande de dispersion de la conversion doit être prise en
considération, comme représenté sur la Figure A.1. La courbe «a» caractérise la relation moyenne de
conversion sur laquelle les valeurs indiquées en cette annexe sont basées. Les courbes «b » et «b »

1 2
délimitent les zones de chaque côté de a qui prennent en compte les différentes élasticités des aciers
essayés. Dans une conversion idéale, la valeur de dureté x devient y . Tenant compte de la bande de
0 0
dispersion entre «b » et «b » pratiquement chaque valeur de dureté entre y et y peut être obtenue. Il

1 2 01 02
...