ВИЗНАЧЕННЯ ТВЕРДОСТІ МЕТАЛІВ ЗА МЕТОДОМ БРЮНЕЛЯ

ВИЗНАЧЕННЯ ТВЕРДОСТІ МЕТАЛІВ ЗА МЕТОДОМ БРЮНЕЛЯ

випробування на твердість за Брінеллем — спосіб визначення твердості матеріалів вдавлюванням на спеціальному приладі сталевої загартованої кульки (діаметром 10; 5 або 2,5 мм) в досліджуваний зразок під дією заданого навантаження протягом певного часу (10—30 с). Метод запропонував шведський інженер Юхан Брінелль (швед. Johan August Brinell) в 1900 році.

Методика проведення випробувань та розрахунку твердостіЦей метод відноситься до способів оцінки твердості, що базуються на принципі вдавлювання індентера (полірованої загартованої сталевої кульки) в матеріал. Випробування проводиться таким чином: спочатку дають невелике попереднє навантаження для встановлення початкового положення індентера на зразку, потім додається основне навантаження, зразок витримують під дією навантаження протягом 10-30 с, вимірюється глибина вдавлювання, після чого основне навантаження знімається.

При визначенні твердості за методом Брінелля, на відміну від методу Роквелла, вимірювання проводять до пружного відновлення матеріалу. Індентор вдавлюють в поверхню випробовуваного зразка (завтовшки не менше 4 мм) з регламентованим зусиллям. У іншому варіанті зусилля збільшується до досягнення регламентованої глибини впровадження. Твердість за Брінеллем HB розраховується як «прикладене навантаження», ділене на «площу поверхні відбитку»:

Типові значення твердості для різних матеріалів. Матеріал. Твердість. М'яке дерево, наприклад сосна1,6 HBS 10/100 Тверде деревовід 2,6 до 7,0 HBS 10/100 Алюміній15 HBМідь35 HBДуралюміній70 HBМ'яка сталь120 HBНеіржавна сталь250 HBСкло500 HBІнструментальна сталь650-700 HB

Переваги і недоліки. Метод можна застосовувати тільки для порівняно м'яких матеріалів через кінцеве значення твердості самого індентора. Як альтернатива можливе застосування кульок з карбіду вольфраму (WC). Твердість за Брінеллем залежить від навантаження, оскільки зміна глибини втискування не пропорційна зміні площі відбитку. При втискуванні по краях відбитку через витискування матеріалу утворюється "підвищення", що ускладнює вимір глибини відбитку. Через великий розмір тіла вдавлювання (кульки) метод непридатний для тонких зразків матеріалу.