(57)【要約】【課題】ハーバート硬さ試験機を用いながら高精度な硬さ測定が可能な硬さ測定方法を提供する。【解決手段】この硬さ測定方法はハーバート硬さ試験機による硬さの測定値として、揺動角度の減衰定数α０の逆数（１／α０）という全く新たな値を用いる。これにより、ハーバート硬さ試験機を用いながら精度の高い硬さ測定を非破壊で行うことができる。また、この硬さ測定方法は減衰硬さ（１／α０）と押込硬さ（ＨＤ）との相関式を求めることで、減衰硬さ（１／α０）を押込硬さ（ＨＤ）に変換することができる。これにより、測定物１２の押込硬さ（ＨＤ）を非破壊で得ることができる。また、測定物１２の硬さを一般的な押込硬さ（ＨＤ）を用いて比較、評価することができる。【選択図】図２
2017090070.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハーバート硬度試験機を用いて測定物の硬度を測定し、初期角度Ｓ０と、複数の揺動角度のピーク値と、前記ピーク値を取るときの時間と、を少なくとも取得する測定ステップと、
揺動角度の下記式に示す減衰曲線Ｓ（ｔ）の減衰定数α０を前記測定ステップでの取得値に基づく近似により算出する演算ステップと、
【数１】
2017090070.tif 000004
前記演算ステップで求められた減衰定数α０の逆数（１／α０）を前記測定物の減衰硬さとして算出する減衰硬度算出ステップと、
を有することを特徴とする硬度測定方法。
【請求項２】
押込み式の硬度測定による押込硬度（ＨＤ）が既知の異なる硬度の基準測定物の減衰硬さを取得する換算データ取得ステップと、
基準測定物の減衰硬さと押込硬度（ＨＤ）の値とから、減衰硬さと押込硬度（ＨＤ）との相関式である
（ＨＤ）＝Ａ×（１／α０）Ｂ
の相関定数Ａ、Ｂを算出する相関定数算出ステップと、
前記相関定数Ａ、Ｂが特定した相関式を用いて前記減衰硬度算出ステップで得られた測定物の減衰硬さを押込硬度（ＨＤ）に換算する換算ステップと、
をさらに有することを特徴とする請求項１記載の硬度測定方法。
【請求項３】
押込硬度（ＨＤ）がビッカース硬度（ＨＶ）もしくはブリネル硬度（ＨＢ）であることを特徴とする請求項２記載の硬度測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振り子式のハーバート硬度試験機を用いた硬度測定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
試料の硬度を測定する方法としては、四角錐の圧子を規定の力で押圧してその圧痕の寸法から試料の硬度を測定するビッカース硬度測定法や、球形の圧子を規定の力で押圧してその圧痕の径から試料の硬度を測定するブリネル硬度測定法等の押込み式の硬度測定方法が一般的である。このような押込み式の硬度測定法に関連した測定方法として例えば下記［特許文献１］に記載の発明が挙げられる。
【０００３】
しかしながら、上記の押込み式の硬度測定方法は試験試料に圧痕が残留するという問題点がある。この点、ハーバート硬度試験機を用いた振り子式の硬度測定方法は試験試料に傷を付けず非破壊で硬度測定を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１１８６９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のハーバート硬度試験機による硬度測定では、試験機を一定角度傾けて開放し反対側に傾いた際の最大角度である目盛硬さＳ１や、試験機が５往復の揺動（１０揺動）に要した時間である時間硬さＴ、また目盛硬さＳ１と時間硬さＴの比である流動硬さＳ１/Ｔ、が硬度の測定値として用いられる。しかしながら、これらの測定値は測定精度が低いという問題点がある。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、ハーバート硬度試験機を用いながら高精度な硬度測定が可能な硬度測定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、
（１）ハーバート硬度試験機５０を用いて測定物１２の硬度を測定し、初期角度Ｓ０と、複数の揺動角度のピーク値と、前記ピーク値を取るときの時間と、を少なくとも取得する測定ステップＳ１０２と、
揺動角度の下記［数１］式に示す減衰曲線Ｓ（ｔ）の減衰定数α０を前記測定ステップＳ１０２での取得値に基づく近似により算出する演算ステップＳ１０４と、
前記演算ステップＳ１０４で求められた減衰定数α０の逆数（１／α０）を前記測定物１２の減衰硬さＨＤＨとして算出する減衰硬度算出ステップＳ１０６と、
を有することを特徴とする硬度測定方法を提供することにより、上記課題を解決する。
（２）押込み式の硬度測定による押込硬度（ＨＤ）が既知の異なる硬度の基準測定物の減衰硬さを取得する換算データ取得ステップＳ２００と、
基準測定物の減衰硬さと押込硬度（ＨＤ）の値とから、減衰硬さと押込硬度（ＨＤ）との相関式である
（ＨＤ）＝Ａ×（１／α０）Ｂ
の相関定数Ａ、Ｂを算出する相関定数算出ステップＳ２０２と、
前記相関定数Ａ、Ｂが特定した相関式を用いて前記減衰硬度算出ステップＳ１０６で得られた測定物１２の減衰硬さＨＤＨを押込硬度（ＨＤ）に換算する換算ステップＳ２０４と、
をさらに有することを特徴とする上記（１）記載の硬度測定方法を提供することにより、上記課題を解決する。
（３）押込硬度（ＨＤ）がビッカース硬度（ＨＶ）もしくはブリネル硬度（ＨＢ）であることを特徴とする上記（２）記載の硬度測定方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る硬度測定方法によれば、ハーバート硬度試験機を用いて精度の高い硬度測定を非破壊で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】ハーバート硬度試験機の構成を示す図である。
【図２】本発明に係る硬度測定方法のフローチャートである。
【図３】試験機本体部の揺動角度の変化を示すグラフである。
【図４】ビッカース硬度と減衰定数α０との相関関係を示すグラフである。
【図５】ビッカース硬度と減衰硬さ（１／α０）との相関関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
先ず、ハーバート硬度試験機の構成を図１を用いて説明する。図１に示すハーバート硬度試験機５０は、ヤジロベエ型の倒立振子形状の試験機本体部３０と、この試験機本体部３０の揺動角度を取得する図示しない揺動角度取得手段と、時間を計測する計時手段と、を有している。また、試験機本体部３０は両端に設置された固定錘３２と、試験機本体部３０の中央に設置された支軸３４と、この支軸３４の先端に形成された圧子３６と、試験機本体部３０の両側と上面に設けられた可動錘３８と、を有している。
【００１１】
次に、本発明に係る硬度測定方法を図２のフローチャートとともに説明する。先ず、試験機本体部３０の調整を行う。尚、ここでは超硬合金製で半径１ｍｍの圧子３６を有する１．５２ｋｇの試験機本体部３０を用い、可動錘３８によって人工サファイア上で１０揺動の揺動時間が１００ｓｅｃとなるよう重心位置の調整を行った。
【００１２】
次に、ステージ１０上に測定物１２を置き、この測定物１２上に圧子３６が当接するように試験機本体部３０を載置する。次に、試験機本体部３０を初期角度Ｓ０傾けた後、試験機本体部３０を開放すると同時に計時手段による時間計測を開始する。これにより、試験機本体部３０は圧子３６を支点に左右に自由揺動（振り子運動）する。そして、この試験機本体部３０の自由揺動の揺動角度はハーバート硬度試験機５０の揺動角度取得手段により経過時間と共に取得され記録される。そして、この揺動角度の取得は所定の揺動回数が経過するまで行われる。
【００１３】
ここで、図３に揺動角度（ｄｅｇｒｅｅｓ（°））と時間（ｓ）のグラフを示す。図３の実線に示すように、試験機本体部３０の揺動角度は時間経過（揺動回数の増加）に伴って徐々に減衰する。尚、測定物１２が軟らかく測定物１２の変形が大きい程、揺動時の圧子３６の接触抵抗は増大し揺動角度の減衰量は大きくなる。反対に、測定物１２が硬く変形が小さい程、揺動角度の減衰量は小さくなる。
【００１４】
そして、本発明に係る硬度測定方法では、この自由揺動における初期角度Ｓ０と、片側方向の揺動角度の複数のピーク値Ｓ２、Ｓ４、Ｓ６、Ｓ８、Ｓ１０と、これらピーク値Ｓ２〜Ｓ１０を取るときの時間と、を少なくとも取得する（測定ステップＳ１０２）。尚、ピーク値Ｓ２nの個数は初期角度Ｓ０を除いて４つ以上必要であり、通常５つ（１０揺動）が好ましい。
【００１５】
次に、本発明に係る硬度測定方法は、図３の破線に示す揺動角度の減衰曲線Ｓ（ｔ）を下記［数１］に示す式でモデル化した上で、測定ステップで得た取得値（ピーク値Ｓ２、Ｓ４、Ｓ６、Ｓ８、Ｓ１０及び、その時の時間）に基づく近似を行い減衰曲線Ｓ（ｔ）の減衰定数α０を算出する。（演算ステップＳ１０４）。
【数１】
2017090070.tif 000003
【００１６】
ここで、各硬度の測定物１２のビッカース硬度（ＨＶ）と上記の減衰定数α０との相関関係のグラフを図４に示す。尚、図４は測定物１２として、Ａ１０５０（アルミニウム鋼）、ＳＰＣＥ（冷間圧延鋼）、ＳＳ４００（圧延鋼）、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ４３０（ステンレス鋼）、Ｓ４５Ｃ（炭素鋼）、ＳＫ８５（炭素工具鋼）を測定した結果である。図４に示すように、ビッカース硬度（ＨＶ）と減衰定数α０とは極めて高い相関関係を示すことが判る。ただし、ビッカース硬度（ＨＶ）と減衰定数α０とは負の相関となり、硬度が低いときに減衰定数α０の値は大きく、硬度が高いときに減衰定数α０の値は小さくなる。このような負の相関関係では硬度の把握を直感的に行うことが難しい。よって、本発明に係る硬度測定方法では、演算ステップで求められた減衰定数α０の逆数（１／α０）を測定物１２の減衰硬さ（ＨＤＨ）として算出する（減衰硬度算出ステップＳ１０６）。
【００１７】
ここで、上記の各測定物１２のビッカース硬度（ＨＶ）と減衰硬さ（１／α０）（ＨＤＨ）との相関関係のグラフを図５に示す。図５に示すように、ビッカース硬度（ＨＶ）と減衰硬さ（ＨＤＨ）とは依然高い相関関係を示す。そして、ビッカース硬度（ＨＶ）と減衰硬さ（ＨＤＨ）とは正の相関となり、硬度が高ければ減衰硬さ（ＨＤＨ）の値も高くなり、硬度が低ければ減衰硬さ（ＨＤＨ）の値も低くなる。これにより、減衰硬さ（ＨＤＨ）によって直感的な硬度の把握を行うことができる。
【００１８】
尚、減衰硬さ（ＨＤＨ）はそれ自体で硬さの評価が可能であるが、押込み式の硬度測定方法によって得られるビッカース硬度（ＨＶ）やブリネル硬度（ＨＢ）等の一般的な押込硬度（ＨＤ）に換算することでデータの汎用性が大きく増大する。よって、本発明に係る硬度測定方法では、以下に示す押込硬度（ＨＤ）への換算ステップを有することが好ましい。
【００１９】
押込硬度（ＨＤ）への換算ステップは、先ず、ビッカース硬度（ＨＶ）やブリネル硬度（ＨＢ）等の押込硬度（ＨＤ）が既知で異なる硬度の基準測定物を複数用意する。そして、前述の測定ステップＳ１０２〜減衰硬度算出ステップＳ１０６と全く同様にして、これら複数の基準測定物の減衰硬さ（ＨＤＨ）を取得する（換算データ取得ステップＳ２００）。
【００２０】
次に、これら基準測定物の減衰硬さ（ＨＤＨ）と予め得られている押込硬度（ＨＤ）の値とから、両者の相関式である
（ＨＤ）＝Ａ×（１／α０）Ｂ
の相関定数Ａ、Ｂを近似により算出する（相関定数算出ステップＳ２０２）。
【００２１】
ここで、図５における各測定物１２を基準測定物とし、これらの押込硬度（ＨＤ）であるビッカース硬度（ＨＶ）から上記相関式の相関係数Ａ、Ｂを算出したところ、本例のハーバート硬度試験機５０における減衰硬さ（ＨＤＨ）とビッカース硬度（ＨＶ）との相関定数Ａは０．７２４、相関定数Ｂは０．８７６であった。よって、本例におけるハーバート硬度試験機５０の減衰硬さ（ＨＤＨ）とビッカース硬度（ＨＶ）との相関式は、
（ＨＶ）＝０.７２４×（１／α０）0.876    となる。
【００２２】
また、同様の手法によりブリネル硬度（ＨＢ）における上記相関式の相関係数Ａ、Ｂを算出したところ、本例のハーバート硬度試験機５０における減衰硬さ（ＨＤＨ）とブリネル硬度（ＨＢ）との相関定数Ａは０．７２６、相関定数Ｂは０．８６８であった。よって、本例におけるハーバート硬度試験機５０の減衰硬さ（ＨＤＨ）とブリネル硬度（ＨＢ）との相関式は、
（ＨＢ）＝０.７２６×（１／α０）0.868    となる。
【００２３】
そして、測定対象となる測定物１２の減衰硬さ１／α０（ＨＤＨ）を上記の相関定数Ａ、Ｂの特定した相関式に代入し、測定物１２の減衰硬さ（ＨＤＨ）をビッカース硬度（ＨＶ）やブリネル硬度（Ｈｂ）等の押込硬度（ＨＤ）に換算する（換算ステップＳ２０４）。これにより、測定物１２の硬度を一般的な押込硬度（ＨＤ）で評価することができる。
【００２４】
尚、ロックウェル硬さ（ＨＲＣ）及びショア硬さ（ＨＳ）は、ブリネル硬度（ＨＢ）の値から、それぞれ以下の式で換算可能である。
（ＨＲＣ）＝０．１×（ＨＢ）−３
（ＨＳ）＝０．１×（ＨＢ）＋１２
よって、ハーバート硬度試験機５０における減衰硬さ（ＨＤＨ）は、ブリネル硬度（ＨＢ）に換算した後、上記の式を用いてロックウェル硬さ（ＨＲＣ）、ショア硬さ（ＨＳ）に換算することができる。
【００２５】
以上のように、本発明に係る硬度測定方法はハーバート硬度試験機による硬度の測定値として、揺動角度の減衰定数α０の逆数（１／α０）という全く新たな値を用いる。これにより、ハーバート硬度試験機を用いながら精度の高い硬度測定を非破壊で行うことができる。また、本発明に係る硬度測定方法はこの減衰硬さ（１／α０）と押込硬度（ＨＤ）との相関式を求めることで、減衰硬さ（１／α０）を押込硬度（ＨＤ）に変換することができる。これにより、測定物１２の押込硬度（ＨＤ）を非破壊で得ることができる。また、測定物１２の硬度を一般的な押込硬度（ＨＤ）を用いて比較、評価することができる。尚、押込硬度（ＨＤ）との相関式はハーバート硬度試験機毎に１回算出すれば、その後はこの式を利用することができるため試験毎に相関式を算出する必要はない。
【００２６】
尚、本例で示した硬度測定方法は一例であり、使用するハーバート硬度試験機の構成、測定手順等は上記の例に限定されるものではなく、本発明は本発明の要旨を逸脱しない範囲で変更して実施することが可能である。
【符号の説明】
【００２７】
１２      測定物
５０      ハーバート硬度試験機
Ｓ１０２  測定ステップ
Ｓ１０４  演算ステップ
Ｓ１０６  減衰硬度算出ステップ
Ｓ２００  換算データ取得ステップ
Ｓ２０２  相関定数算出ステップ
Ｓ２０４  換算ステップ
【図１】
2017090070.tif 000005
【図２】
2017090070.tif 000006
【図３】
2017090070.tif 000007
【図４】
2017090070.tif 000008
【図５】
2017090070.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成27年11月18日(2015.11.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハーバート硬さ試験機を用いて測定物の硬さを測定し、初期角度Ｓ０と、複数の揺動角度のピーク値と、前記ピーク値を取るときの時間と、を少なくとも取得する測定ステップと、
揺動角度の下記式に示す減衰曲線Ｓ（ｔ）の減衰定数α０を前記測定ステップでの取得値に基づく近似により算出する演算ステップと、
【数１】
2017090070.tif 000010
前記演算ステップで求められた減衰定数α０の逆数（１／α０）を前記測定物の減衰硬さとして算出する減衰硬さ算出ステップと、
を有することを特徴とする硬さ測定方法。
【請求項２】
押込み式の硬さ測定による押込硬さ（ＨＤ）が既知の異なる硬さの基準測定物の減衰硬さを取得する換算データ取得ステップと、
基準測定物の減衰硬さと押込硬さ（ＨＤ）の値とから、減衰硬さと押込硬さ（ＨＤ）との相関式である
（ＨＤ）＝Ａ×（１／α０）Ｂ
の相関定数Ａ、Ｂを算出する相関定数算出ステップと、
前記相関定数Ａ、Ｂが特定した相関式を用いて前記減衰硬さ算出ステップで得られた測定物の減衰硬さを押込硬さ（ＨＤ）に換算する換算ステップと、
をさらに有することを特徴とする請求項１記載の硬さ測定方法。
【請求項３】
押込硬さ（ＨＤ）がビッカース硬さ（ＨＶ）もしくはブリネル硬さ（ＨＢ）であることを特徴とする請求項２記載の硬さ測定方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振り子式のハーバート硬さ試験機を用いた硬さ測定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
試料の硬さを測定する方法としては、四角錐の圧子を規定の力で押圧してその圧痕の寸法から試料の硬さを測定するビッカース硬さ測定法や、球形の圧子を規定の力で押圧してその圧痕の径から試料の硬さを測定するブリネル硬さ測定法等の押込み式の硬さ測定方法が一般的である。このような押込み式の硬さ測定法に関連した測定方法として例えば下記［特許文献１］に記載の発明が挙げられる。
【０００３】
しかしながら、上記の押込み式の硬さ測定方法は試験試料に圧痕が残留するという問題点がある。この点、ハーバート硬さ試験機を用いた振り子式の硬さ測定方法は試験試料に傷を付けず非破壊で硬さ測定を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１１８６９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のハーバート硬さ試験機による硬さ測定では、試験機を一定角度傾けて開放し反対側に傾いた際の最大角度である目盛硬さＳ１や、試験機が５往復の揺動（１０揺動）に要した時間である時間硬さＴ、また目盛硬さＳ１と時間硬さＴの比である流動硬さＳ１/Ｔ、が硬さの測定値として用いられる。しかしながら、これらの測定値は測定精度が低いという問題点がある。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、ハーバート硬さ試験機を用いながら高精度な硬さ測定が可能な硬さ測定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、
（１）ハーバート硬さ試験機５０を用いて測定物１２の硬さを測定し、初期角度Ｓ０と、複数の揺動角度のピーク値と、前記ピーク値を取るときの時間と、を少なくとも取得する測定ステップＳ１０２と、
揺動角度の下記［数１］式に示す減衰曲線Ｓ（ｔ）の減衰定数α０を前記測定ステップＳ１０２での取得値に基づく近似により算出する演算ステップＳ１０４と、
前記演算ステップＳ１０４で求められた減衰定数α０の逆数（１／α０）を前記測定物１２の減衰硬さＨＤＨとして算出する減衰硬さ算出ステップＳ１０６と、
を有することを特徴とする硬さ測定方法を提供することにより、上記課題を解決する。
（２）押込み式の硬さ測定による押込硬さ（ＨＤ）が既知の異なる硬さの基準測定物の減衰硬さを取得する換算データ取得ステップＳ２００と、
基準測定物の減衰硬さと押込硬さ（ＨＤ）の値とから、減衰硬さと押込硬さ（ＨＤ）との相関式である
（ＨＤ）＝Ａ×（１／α０）Ｂ
の相関定数Ａ、Ｂを算出する相関定数算出ステップＳ２０２と、
前記相関定数Ａ、Ｂが特定した相関式を用いて前記減衰硬さ算出ステップＳ１０６で得られた測定物１２の減衰硬さＨＤＨを押込硬さ（ＨＤ）に換算する換算ステップＳ２０４と、
をさらに有することを特徴とする上記（１）記載の硬さ測定方法を提供することにより、上記課題を解決する。
（３）押込硬さ（ＨＤ）がビッカース硬さ（ＨＶ）もしくはブリネル硬さ（ＨＢ）であることを特徴とする上記（２）記載の硬さ測定方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る硬さ測定方法によれば、ハーバート硬さ試験機を用いて精度の高い硬さ測定を非破壊で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】ハーバート硬さ試験機の構成を示す図である。
【図２】本発明に係る硬さ測定方法のフローチャートである。
【図３】試験機本体部の揺動角度の変化を示すグラフである。
【図４】ビッカース硬さと減衰定数α０との相関関係を示すグラフである。
【図５】ビッカース硬さと減衰硬さ（１／α０）との相関関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
先ず、ハーバート硬さ試験機の構成を図１を用いて説明する。図１に示すハーバート硬さ試験機５０は、ヤジロベエ型の倒立振子形状の試験機本体部３０と、この試験機本体部３０の揺動角度を取得する図示しない揺動角度取得手段と、時間を計測する計時手段と、を有している。また、試験機本体部３０は両端に設置された固定錘３２と、試験機本体部３０の中央に設置された支軸３４と、この支軸３４の先端に形成された圧子３６と、試験機本体部３０の両側と上面に設けられた可動錘３８と、を有している。
【００１１】
次に、本発明に係る硬さ測定方法を図２のフローチャートとともに説明する。先ず、試験機本体部３０の調整を行う。尚、ここでは超硬合金製で半径１ｍｍの圧子３６を有する１．５２ｋｇの試験機本体部３０を用い、可動錘３８によって人工サファイア上で１０揺動の揺動時間が１００ｓｅｃとなるよう重心位置の調整を行った。
【００１２】
次に、ステージ１０上に測定物１２を置き、この測定物１２上に圧子３６が当接するように試験機本体部３０を載置する。次に、試験機本体部３０を初期角度Ｓ０傾けた後、試験機本体部３０を開放すると同時に計時手段による時間計測を開始する。これにより、試験機本体部３０は圧子３６を支点に左右に自由揺動（振り子運動）する。そして、この試験機本体部３０の自由揺動の揺動角度はハーバート硬さ試験機５０の揺動角度取得手段により経過時間と共に取得され記録される。そして、この揺動角度の取得は所定の揺動回数が経過するまで行われる。
【００１３】
ここで、図３に揺動角度（ｄｅｇｒｅｅｓ（°））と時間（ｓ）のグラフを示す。図３の実線に示すように、試験機本体部３０の揺動角度は時間経過（揺動回数の増加）に伴って徐々に減衰する。尚、測定物１２が軟らかく測定物１２の変形が大きい程、揺動時の圧子３６の接触抵抗は増大し揺動角度の減衰量は大きくなる。反対に、測定物１２が硬く変形が小さい程、揺動角度の減衰量は小さくなる。
【００１４】
そして、本発明に係る硬さ測定方法では、この自由揺動における初期角度Ｓ０と、片側方向の揺動角度の複数のピーク値Ｓ２、Ｓ４、Ｓ６、Ｓ８、Ｓ１０と、これらピーク値Ｓ２〜Ｓ１０を取るときの時間と、を少なくとも取得する（測定ステップＳ１０２）。尚、ピーク値Ｓ２nの個数は初期角度Ｓ０を除いて４つ以上必要であり、通常５つ（１０揺動）が好ましい。
【００１５】
次に、本発明に係る硬さ測定方法は、図３の破線に示す揺動角度の減衰曲線Ｓ（ｔ）を下記［数１］に示す式でモデル化した上で、測定ステップで得た取得値（ピーク値Ｓ２、Ｓ４、Ｓ６、Ｓ８、Ｓ１０及び、その時の時間）に基づく近似を行い減衰曲線Ｓ（ｔ）の減衰定数α０を算出する。（演算ステップＳ１０４）。
【数１】
2017090070.tif 000011
【００１６】
ここで、各硬さの測定物１２のビッカース硬さ（ＨＶ）と上記の減衰定数α０との相関関係のグラフを図４に示す。尚、図４は測定物１２として、Ａ１０５０（アルミニウム鋼）、ＳＰＣＥ（冷間圧延鋼）、ＳＳ４００（圧延鋼）、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ４３０（ステンレス鋼）、Ｓ４５Ｃ（炭素鋼）、ＳＫ８５（炭素工具鋼）を測定した結果である。図４に示すように、ビッカース硬さ（ＨＶ）と減衰定数α０とは極めて高い相関関係を示すことが判る。ただし、ビッカース硬さ（ＨＶ）と減衰定数α０とは負の相関となり、硬さが低いときに減衰定数α０の値は大きく、硬さが高いときに減衰定数α０の値は小さくなる。このような負の相関関係では硬さの把握を直感的に行うことが難しい。よって、本発明に係る硬さ測定方法では、演算ステップで求められた減衰定数α０の逆数（１／α０）を測定物１２の減衰硬さ（ＨＤＨ）として算出する（減衰硬さ算出ステップＳ１０６）。
【００１７】
ここで、上記の各測定物１２のビッカース硬さ（ＨＶ）と減衰硬さ（１／α０）（ＨＤＨ）との相関関係のグラフを図５に示す。図５に示すように、ビッカース硬さ（ＨＶ）と減衰硬さ（ＨＤＨ）とは依然高い相関関係を示す。そして、ビッカース硬さ（ＨＶ）と減衰硬さ（ＨＤＨ）とは正の相関となり、硬さが高ければ減衰硬さ（ＨＤＨ）の値も高くなり、硬さが低ければ減衰硬さ（ＨＤＨ）の値も低くなる。これにより、減衰硬さ（ＨＤＨ）によって直感的な硬さの把握を行うことができる。
【００１８】
尚、減衰硬さ（ＨＤＨ）はそれ自体で硬さの評価が可能であるが、押込み式の硬さ測定方法によって得られるビッカース硬さ（ＨＶ）やブリネル硬さ（ＨＢ）等の一般的な押込硬さ（ＨＤ）に換算することでデータの汎用性が大きく増大する。よって、本発明に係る硬さ測定方法では、以下に示す押込硬さ（ＨＤ）への換算ステップを有することが好ましい。
【００１９】
押込硬さ（ＨＤ）への換算ステップは、先ず、ビッカース硬さ（ＨＶ）やブリネル硬さ（ＨＢ）等の押込硬さ（ＨＤ）が既知で異なる硬さの基準測定物を複数用意する。そして、前述の測定ステップＳ１０２〜減衰硬さ算出ステップＳ１０６と全く同様にして、これら複数の基準測定物の減衰硬さ（ＨＤＨ）を取得する（換算データ取得ステップＳ２００）。
【００２０】
次に、これら基準測定物の減衰硬さ（ＨＤＨ）と予め得られている押込硬さ（ＨＤ）の値とから、両者の相関式である
（ＨＤ）＝Ａ×（１／α０）Ｂ
の相関定数Ａ、Ｂを近似により算出する（相関定数算出ステップＳ２０２）。
【００２１】
ここで、図５における各測定物１２を基準測定物とし、これらの押込硬さ（ＨＤ）であるビッカース硬さ（ＨＶ）から上記相関式の相関係数Ａ、Ｂを算出したところ、本例のハーバート硬さ試験機５０における減衰硬さ（ＨＤＨ）とビッカース硬さ（ＨＶ）との相関定数Ａは０．７２４、相関定数Ｂは０．８７６であった。よって、本例におけるハーバート硬さ試験機５０の減衰硬さ（ＨＤＨ）とビッカース硬さ（ＨＶ）との相関式は、
（ＨＶ）＝０.７２４×（１／α０）0.876    となる。
【００２２】
また、同様の手法によりブリネル硬さ（ＨＢ）における上記相関式の相関係数Ａ、Ｂを算出したところ、本例のハーバート硬さ試験機５０における減衰硬さ（ＨＤＨ）とブリネル硬さ（ＨＢ）との相関定数Ａは０．７２６、相関定数Ｂは０．８６８であった。よって、本例におけるハーバート硬さ試験機５０の減衰硬さ（ＨＤＨ）とブリネル硬さ（ＨＢ）との相関式は、
（ＨＢ）＝０.７２６×（１／α０）0.868    となる。
【００２３】
そして、測定対象となる測定物１２の減衰硬さ１／α０（ＨＤＨ）を上記の相関定数Ａ、Ｂの特定した相関式に代入し、測定物１２の減衰硬さ（ＨＤＨ）をビッカース硬さ（ＨＶ）やブリネル硬さ（Ｈｂ）等の押込硬さ（ＨＤ）に換算する（換算ステップＳ２０４）。これにより、測定物１２の硬さを一般的な押込硬さ（ＨＤ）で評価することができる。
【００２４】
尚、ロックウェル硬さ（ＨＲＣ）及びショア硬さ（ＨＳ）は、ブリネル硬さ（ＨＢ）の値から、それぞれ以下の式で換算可能である。
（ＨＲＣ）＝０．１×（ＨＢ）−３
（ＨＳ）＝０．１×（ＨＢ）＋１２
よって、ハーバート硬さ試験機５０における減衰硬さ（ＨＤＨ）は、ブリネル硬さ（ＨＢ）に換算した後、上記の式を用いてロックウェル硬さ（ＨＲＣ）、ショア硬さ（ＨＳ）に換算することができる。
【００２５】
以上のように、本発明に係る硬さ測定方法はハーバート硬さ試験機による硬さの測定値として、揺動角度の減衰定数α０の逆数（１／α０）という全く新たな値を用いる。これにより、ハーバート硬さ試験機を用いながら精度の高い硬さ測定を非破壊で行うことができる。また、本発明に係る硬さ測定方法はこの減衰硬さ（１／α０）と押込硬さ（ＨＤ）との相関式を求めることで、減衰硬さ（１／α０）を押込硬さ（ＨＤ）に変換することができる。これにより、測定物１２の押込硬さ（ＨＤ）を非破壊で得ることができる。また、測定物１２の硬さを一般的な押込硬さ（ＨＤ）を用いて比較、評価することができる。尚、押込硬さ（ＨＤ）との相関式はハーバート硬さ試験機毎に１回算出すれば、その後はこの式を利用することができるため試験毎に相関式を算出する必要はない。
【００２６】
尚、本例で示した硬さ測定方法は一例であり、使用するハーバート硬さ試験機の構成、測定手順等は上記の例に限定されるものではなく、本発明は本発明の要旨を逸脱しない範囲で変更して実施することが可能である。
【符号の説明】
【００２７】
１２      測定物
５０      ハーバート硬さ試験機
Ｓ１０２  測定ステップ
Ｓ１０４  演算ステップ
Ｓ１０６  減衰硬さ算出ステップ
Ｓ２００  換算データ取得ステップ
Ｓ２０２  相関定数算出ステップ
Ｓ２０４  換算ステップ
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2017090070.tif 000012