Содержание
- Содержание
- История [ править | править код ]
- Методика проведения испытаний и расчёт твёрдости [ править | править код ]
- Типичные значения твёрдости для различных материалов [ править | править код ]
- Преимущества и недостатки [ править | править код ]
- Перевод результатов измерения твёрдости различными методами [ править | править код ]
Бринелля метод — Метод Бринелля один из основных методов определения твёрдости. Содержание 1 История 2 Методика проведения испытаний и расчёт твёрдости … Википедия
Метод Бринеля — Метод Бринелля один из основных методов определения твёрдости. Содержание 1 История 2 Методика проведения испытаний и расчёт твёрдости … Википедия
Метод Роквелла — является методом проверки твёрдости материалов. Из за своей простоты этот метод является наиболее распространённым и основан на проникновении твёрдого наконечника в материал и измерении глубины проникновения. Цифровой прибор для измерения… … Википедия
БРИНЕЛЛЯ МЕТОД — определение твердости металлов вдавливанием в испытуемый образец стального закаленного шарика. Твердость по Бринеллю указывается в единицах НВ (Hardness Brinell). Назван по имени шведского инженера Ю. А. Бринелля … Большой Энциклопедический словарь
БРИНЕЛЛЯ МЕТОД — (по имени шведского инженера Ю. А. Бринелля (J. A. Brimell)] способ определения твердых материалов вдавливанием в испытываемую поверхность стального закаленного шарика диаметром 2,5; 5 и 10 мм при нагрузке Р от 625 Н до 30 кН. Число твердости по… … Металлургический словарь
Бринелля метод — (по им. швед. инж. Ю. А. Бринелля (J. A. Brinell) способ определения твёрдых материалов вдавливанием в испытываемую поверхность стального закаленного шарика диаметром 2,5; 5 и 10 мм при нагрузке Р от 625 Н до 30 кН. Число твёрдости по Бринеллю НВ … Энциклопедический словарь по металлургии
БРИНЕЛЛЯ МЕТОД — [по имени швед, инженера Ю. А. Бринелля (J. A. Brinell; 1849 1925)] способ определения твёрдости материалов вдавливанием в испытываемую поверхность стального закалённого шарика диаметром D 2,5, 5 или 10 мм при заданной нагрузке Р от 625 Н до 30… … Большой энциклопедический политехнический словарь
Бринелля метод — определение твёрдости металлов вдавливанием в испытуемый образец стального закалённого шарика. Твёрдость по Бринеллю указывается в единицах НВ (Hardness Brinell). Назван по имени шведского инженера Ю. А. Бринелля (J. A. Brinell, 1849 1925) … Энциклопедический словарь
БРИНЕЛЛЯ МЕТОД — определение твёрдости металлов вдавливанием в испытуемый образец стального закалённого шарика. Тв. по Бринеллю указывается в единицах НВ (Hardness Brinell). Назван по имени Ю. А. Бринелля … Естествознание. Энциклопедический словарь
Бринелля метод — см. в статье Твёрдость металлов … Большая советская энциклопедия
Ме́тод Брине́лля — один из основных методов определения твёрдости материала.
Содержание
История [ править | править код ]
Метод предложен шведским инженером Юханом Августом Бринеллем (1849 — 1925) в 1900 году и стал первым широко используемым и стандартизированным методом определения твёрдости в материаловедении.
Методика проведения испытаний и расчёт твёрдости [ править | править код ]
Метод Бринелля относится к методам вдавливания.
Испытание проводится следующим образом:
- вначале образец подводят к индентору;
- затем вдавливают индентор в образец с плавно нарастающей нагрузкой в течение 2‑8 секунд;
- после достижения максимальной величины нагрузка на индентор выдерживается в определённом интервале времени (для сталей, обычно, 10‑15 секунд);
- затем снимают приложенную нагрузку, отводят образец от индентора и измеряют диаметр получившегося отпечатка.
В качестве инденторов используются шарики из твёрдого сплава диаметром 1; 2; 2.5; 5 и 10 мм. Величину нагрузки и диаметр шарика выбирают в зависимости от исследуемого материала.
Исследуемые материалы делят на 5 основных групп:
Кроме этого, вышеприведенные группы могут разделяться на подгруппы в зависимости от твёрдости образцов.
При выборе условий испытаний следят за тем, чтобы толщина образца, как минимум, в 8 раз превышала глубину вдавливания индентора. И ещё важно контролировать диаметр отпечатка, который должен находиться в пределах от 0.24·D до 0.6·D, где D — диаметр индентора (шарика).
Твёрдость по Бринеллю обозначается «HBW» и может рассчитываться двумя методами:
- метод восстановленного отпечатка;
- метод невосстановленного отпечатка.
По методу восстановленного отпечатка твёрдость рассчитывается как отношение приложенной нагрузки к площади поверхности отпечатка:
HBW = 0 , 102 F π D 2 ( D − D 2 − d 2 ) <displaystyle <mbox
ight)>>> ,2>
- F <displaystyle F>
— приложенная нагрузка, Н;
- D <displaystyle D>
— диаметр шарика, мм;
- d <displaystyle d>
— диаметр отпечатка, мм.
По методу невосстановленного отпечатка твёрдость определяется как отношение приложенной нагрузки к площади внедрённой в материал части индентора:
HBW = 0 , 102 F π D h <displaystyle <mbox,
где h <displaystyle h> — глубина внедрения индентора, мм.
Нормативными документами определены:
- диаметры индентора;
- время вдавливания;
- время выдержки под максимальной нагрузкой;
- минимальная толщина образца;
- минимальная и максимальная величины диагоналей отпечатка;
- максимальные нагрузки;
- группа исследуемого материала.
По ISO 6506-1:2005 (ГОСТ 9012-59) регламентированы следующие основные нагрузки: 9.807 Н; 24.52 Н; 49.03 Н; 61.29 Н; 98.07 Н; 153.2 Н; 245.2 Н; 294.2 Н; 306.5 Н; 612.9 Н; 980.7 Н; 1226 Н; 2452 Н; 4903 Н; 7355 Н; 9807 Н; 14 710 Н; 29 420 Н.
Пример обозначения твёрдости по Бринеллю:
600 HBW 10/3000/20,
- 600 — значение твёрдости по Бринеллю, кгс/мм²;
- HBW — символьное обозначение твёрдости по Бринеллю;
- 10 — диаметр шарика в мм;
- 3000 — приблизительное значение эквивалентной нагрузки в кгс (3000 кгс = 29 420 Н);
- 20 — время действия нагрузки, с.
Для определения твёрдости по методу Бринелля используют различные твердомеры (например твердомеры для металлов), как стационарные, так и переносные.
Типичные значения твёрдости для различных материалов [ править | править код ]
Материал | Твёрдость |
---|---|
Мягкое дерево, например сосна | 1,6 HBS 10/100 |
Твёрдое дерево | от 2,6 до 7,0 HBS 10/100 |
Полиэтилен низкого давления | 4,5 – 5,8 HB [1] |
Полистирол | 15 HB [1] |
Алюминий | 15 HB |
Медь | 35 HB |
Дюраль | 70 HB |
Мягкая сталь | 120 HB |
Нержавеющая сталь | 250 HB |
Стекло | 500 HB |
Инструментальная сталь | 650—700 HB |
Преимущества и недостатки [ править | править код ]
σ B = H B 3 [ k g f m m 2 ] = 10 H B 3 [ M P a ] <displaystyle sigma _<mathrm >=<frac ,2>
где σ B <displaystyle sigma _<mathrm >> — предел прочности, МПа.
σ T = H B 6 [ k g f m m 2 ] = 10 H B 6 [ M P a ] <displaystyle sigma _,2>
где σ T <displaystyle sigma _— предел текучести, МПа.
σ B = 0 , 362 H B [ k g f m m 2 ] = 3 , 62 H B [ M P a ] <displaystyle sigma _<mathrm >=0,362
σ B = 0 , 26 H B [ k g f m m 2 ] = 2 , 6 H B [ M P a ] <displaystyle sigma _<mathrm >=0,26
- Так как метод Бринелля — один из самых старых, накоплено много технической документации, где твёрдость материалов указана в соответствии с этим методом.
- Данный метод является более точным по сравнению с методом Роквелла на более низких значениях твёрдости (ниже 30 HRC).
- Также метод Бринелля менее критичен к чистоте поверхности, подготовленной под замер твёрдости.
Перевод результатов измерения твёрдости различными методами [ править | править код ]
Результаты измерения твёрдости по методу Бринелля могут быть переведены с помощью таблиц в единицы твёрдости по другим методам, например метод Виккерса и метод Роквелла. В свою очередь, измерения твёрдости двумя последними методами могут быть переведены в единицы твёрдости по методу Бринелля. Перевод чисел твёрдости следует использовать лишь в тех случаях, когда невозможно испытать материал при заданных условиях. Полученные переводные числа твёрдости, как табличные, так и рассчитанные по уравнениям согласно ASTM E140 — 07, являются лишь приближенными и могут быть неточными для конкретных случаев. С физической точки зрения, такое сравнение чисел твёрдости, полученных разными методами и имеющих разную размерность, лишено всякого физического смысла.
Brinell hardness number (BH, BHN, HB)
Число твердости по Бринеллю — показатель, характеризующий твердость материала. (Brinell hardness number) Метод Бринелля – способ определения твердости материалов вдавливанием в испытываемую поверхность стального закаленного шарика. Число твердости по Бринеллю – отношение нагрузки (в кгс) к площади (в мм2) поверхности отпечатка. Чем больше число, тем тверже материал. Число твердости по Бринеллю по ГОСТ 9012-59 записывают без единиц измерения. Твёрдость, определённая по этому методу, обозначается HB, где H — hardness (твёрдость, англ.), B — Бринелль;