Метод Бринелля
Этот метод
относится к методам вдавливания.
Испытание проводится следующим
образом: вначале дают небольшую
предварительную нагрузку для установления
начального положения индентора на образце, затем прилагается
основная нагрузка, образец выдерживают
под её действием, измеряется глубина
внедрения, после чего основная нагрузка
снимается. При определении твёрдости
методом Бринелля, в отличие от метода
Роквелла,
измерения производят до упругого восстановления
материала. Индентор (полированный закалённый
стальной шарик) вдавливают в поверхность
испытуемого образца (толщиной не менее
4 мм) с регламентированным усилием. Через
30 с после приложения нагрузки измеряют
глубину отпечатка. В другом варианте
усилие прилагается до достижения регламентированной
глубины внедрения. Твёрдость по Бринеллю
HB рассчитывается как «приложенная нагрузка»,
делённая на «площадь поверхности отпечатка»:
где P — приложенная
нагрузка, KПа;
D — диаметр
шарика, мм;
d — диаметр
отпечатка, мм,
или по формуле:
,
где h — глубина
внедрения индентора.
Нормативными документами определены
диаметры индентора, время экспозиции,
глубина внедрения индентора.
- В России
регламентированные нагрузки 49 Н, 127 Н,
358 Н, 961 Н, диаметр шарика 5 мм, глубины внедрения
от 0,13 до 0,35 мм.
В разных спецификациях
эти значения различны.
- Наиболее
распространённые диаметры шарика — 10,
5, 2,5 и 1 мм и нагрузки 187,5 кгс, 250 кгс, 500 кгс,
1 000 кгс и 3 000 кгс.
- Для выбора
диаметра шарика обычно используют следующее
правило: диаметр отпечатка должен лежать
в пределах 0,2—0,7 диаметра шарика.
- В методиках ISO и ASTM объединены метод с
одним шариком и разными нагрузками и
метод с применением разных шариков, а
также дана формула вычисления твёрдости,
не зависящей от нагрузки.
Твёрдость по шкале
Бринелля выражают в кгс/мм².
Для определения
твёрдости по методу Бринелля используют
различные твердометры, как автоматические,
так и ручные