Dr. J. A. Brinell erfand 1900 den Brinell Test in Schweden. Die älteste der heute üblichen Härteprüfmethoden, Der Brinell-Test, wird häufig verwendet, um die Härte von Schmiedeteilen und Gussteilen zu bestimmen, die eine Kornstruktur haben, die für Rockwell-oder Vickers-Tests zu geeignet ist. Daher werden Brinell-Tests häufig an großen Teilen durchgeführt. Durch die Variation der Prüfkraft und der Kugelgröße können nahezu alle Metalle mit einem Brinell-Test getestet werden., Brinell-Werte gelten als unabhängig von der Prüfkraft, solange die Beziehung zwischen Kugelgröße und Prüfkraft gleich ist.
In den USA werden Brinell-Tests in der Regel an Eisen-und Stahlgussteilen mit einer Prüfkraft von 3000 kg und einer Hartmetallkugel mit 10 mm Durchmesser durchgeführt. Aluminium und andere weichere Legierungen werden häufig mit einer Prüfkraft von 500 kg und einer 10-oder 5-mm-Hartmetallkugel getestet. Daher ist der typische Bereich der Brinell-Tests in diesem Land 500 bis 3000kg mit 5 oder 10mm Hartmetallkugeln. In Europa werden Brinell-Tests mit einem viel breiteren Spektrum an Kräften und Kugelgrößen durchgeführt., In Europa ist es üblich, Brinell-Tests an Kleinteilen mit einer 1-mm-Hartmetallkugel und einer Testkraft von nur 1 kg durchzuführen. Diese Niedriglasttests werden allgemein als Baby Brinell Tests bezeichnet.
Normen
Brinell-Prüfverfahren sind in folgenden Normen definiert:
- ASTM E10
- 9SO 6506
Brinell-Prüfverfahren
Alle Brinell-Prüfungen verwenden einen Karbidkugeleinzug. Das Prüfverfahren ist wie folgt:
- Der Eindringkörper wird durch eine genau kontrollierte Prüfkraft in die Probe gedrückt.,
- Die Kraft wird für eine bestimmte Verweilzeit aufrechterhalten, normalerweise 10-15 Sekunden.
- Nachdem die Verweilzeit abgeschlossen ist, wird der Einzug entfernt, wobei ein runder Einzug in der Probe verbleibt.
- Die Größe des Eindrucks wird optisch bestimmt, indem zwei Diagonalen des runden Eindrucks entweder unter Verwendung eines tragbaren Mikroskops oder eines in das Lastaufgabegerät integrierten Mikroskops gemessen werden.
- Die Brinellhärtezahl ist eine Funktion der Prüfkraft geteilt durch die gekrümmte Oberfläche des Eindrucks., Die Einrückung wird als kugelförmig mit einem Radius angesehen, der dem halben Durchmesser der Kugel entspricht. Der Durchschnitt der beiden Diagonalen wird in der folgenden Formel verwendet, um die Brinellhärte zu berechnen.
Die Brinell-Zahl, die normalerweise für Metalle von HB 50 bis HB 750 reicht, nimmt mit zunehmender Härte der Probe zu. Tabellen sind verfügbar, um die Berechnung einfach zu machen. Eine typische Brinellhärte wird wie folgt angegeben:
356HBW
Wobei 356 die berechnete Härte ist und das W anzeigt, dass eine Hartmetallkugel verwendet wurde., Hinweis-Frühere Standards erlaubten eine Stahlkugel und hatten eine S-Bezeichnung. Stahlkugeln sind nicht mehr erlaubt.
Anwendungen
Aufgrund des breiten Prüfkraftbereichs kann der Brinell-Test auf nahezu jedem metallischen Werkstoff eingesetzt werden. Die Bauteilgröße ist nur durch die Kapazität des Prüfgerätes begrenzt.,
Stärken
- Eine Skala deckt den gesamten Härtebereich ab, obwohl vergleichbare Ergebnisse nur erzielt werden können, wenn die Beziehung zwischen Kugelgröße und Prüfkraft gleich ist
- Ein breites Spektrum von Prüfkräften und b alle Größen für jede Anwendung geeignet
- Zerstörungsfrei, Probe kann normalerweise wiederverwendet werden
Schwächen
- Der Hauptnachteil des Brinell-Tests ist die Notwendigkeit, die Einrückungsgröße optisch zu messen. Dies erfordert, dass der Testpunkt gut genug abgeschlossen ist, um eine genaue Messung
- Langsam durchzuführen., Das Testen kann 30 Sekunden dauern, ohne die Probenvorbereitungszeit zu zählen