Test twardości Brinella

Warto wiedzieć, że najstarszą metodą testowania twardości jest test Brinella, którą można stosować do materiałów inżynieryjnych. Ten test został wynaleziony przez dr. Johana Augusta Brinella w Szwecji w 1900 roku. Wykorzystuje on maszynę stołową do nałożenia określonego obciążenia na utwardzoną kulę o określonej średnicy. Liczba twardości Brinella, zwana również liczbą Brinella, jest wartością uzyskaną przez podzielenie użytego ciężaru (w kilogramach) przez zmierzoną powierzchnię wklęsłości (w milimetrach kwadratowych). Ten typ testu jest zazwyczaj stosowany do określania twardości wyrobów kucia metali oraz odlewów, które posiadają dużą strukturę ziarna. Test ten może zapewnić pomiar na stosunkowo dużej powierzchni, która jest mniej narażona na całkowitą strukturę ziarna materiałów, jak w przypadku testów Rockwella i Vickersa.

Twardość Brinella określa się HBW i jest w zakresie od 3 do 650

Twardość oblicza się też na podstawie średnic kulki i odcisku:

{\displaystyle \mathrm {HBW} =0{,}102{\frac {2F}{\pi D(D-{\sqrt {D^{2}-d^{2}}})}},}

gdzie:
{\displaystyle F} = siła obciążająca [N],
{\displaystyle D} = średnica kulki [mm],
{\displaystyle d} = średnica odcisku [mm].

Testem Brinella można zbadać dużą różnorodność materiałów, po prostu zmieniając obciążenie testowe i rozmiar kuli testera. W USA ten test zazwyczaj przeprowadza się na odlewach żeliwnych i stalowych, używając siły testowej 3000 kg i kulki o średnicy 10 mm. Można zastosować obciążenie 1500 kg dla odlewów aluminiowych, 500 kg dla miedzi, mosiądzu i cienkich blach, oraz kulkę o średnicy 5 lub 10 mm. W Europie ten sam test jest przeprowadzany przy użyciu znacznie szerszego zakresu sił i średnic kul. Ogólna zasada polega na użyciu kuli z węglika wolframu o średnicy 1 mm i obciążenia 1 kg do badania małych części. Zarówno liczba twardości Brinella, jak i warunki testu powinny być podane. Gdy wartość wygląda jak “60 HB 10/1500/30”, oznacza to, że twardość Brinella wynosi 60, przy użyciu kuli o średnicy 10 mm i obciążeniu 1500 kg, które było stosowane przez 30 sekund.

Scroll to Top