Le Dr J. A. Brinell a inventé le test Brinell en Suède en 1900. La plus ancienne des méthodes d’essai de dureté en usage courant aujourd’hui, le test Brinell est fréquemment utilisé pour déterminer la dureté des pièces forgées et des pièces moulées qui ont une structure de grain trop pour les tests Rockwell ou Vickers. Par conséquent, les tests Brinell sont fréquemment effectués sur de grandes pièces. En variant la force d’essai et la taille de boule, presque tous les métaux peuvent être examinés utilisant un essai de Brinell., Les valeurs Brinell sont considérées comme indépendantes de la force d’essai tant que la relation entre la taille de la bille et la force d’essai est la même.
Aux États-Unis, les tests Brinell sont généralement effectués sur des pièces moulées en fer et en acier à l’aide d’une force d’essai de 3000 kg et d’une bille de carbure de 10 mm de diamètre. L’aluminium et d’autres alliages plus mous sont fréquemment examinés utilisant une force d’essai de 500Kg et une boule de carbure de 10 ou de 5mm. Par conséquent, la gamme typique de tests Brinell dans ce pays est de 500 à 3000 kg avec des billes de carbure de 5 ou 10 mm. En Europe, les tests Brinell sont effectués en utilisant une gamme beaucoup plus large de forces et de tailles de billes., Il est courant en Europe d’effectuer des tests Brinell sur de petites pièces en utilisant une bille de carbure de 1 mm et une force d’essai aussi faible que 1 kg. Ces tests à faible charge sont communément appelés tests baby Brinell.
Normes
Les méthodes d’essai Brinell sont définies dans les normes suivantes:
- ASTM E10
- 9SO 6506
Méthode d’essai Brinell
Tous les essais Brinell utilisent un pénétrateur à bille en carbure. La procédure d’essai est la suivante:
- Le pénétrateur est enfoncé dans l’échantillon par une force d’essai contrôlée avec précision.,
- La force est maintenue pendant un temps d’arrêt spécifique, normalement 10-15 secondes.
- Une fois le temps de pause terminé, le pénétrateur est retiré en laissant un retrait rond dans l’échantillon.
- La taille du retrait est déterminée optiquement en mesurant deux diagonales du retrait rond à l’aide d’un microscope portable ou d’un microscope intégré au dispositif d’application de charge.
- Le nombre de dureté Brinell est une fonction de la force d’essai divisée par la surface courbe du retrait., L’indentation est considéré comme sphérique avec un rayon égal à la moitié du diamètre de la balle. La moyenne des deux diagonales est utilisée dans la formule suivante pour calculer la dureté Brinell.
Le nombre de Brinell, qui varie normalement de HB 50 à HB 750 pour les métaux, augmentera à mesure que l’échantillon devient plus dur. Des tableaux sont disponibles pour simplifier le calcul. Une dureté Brinell typique est spécifiée comme suit:
356HBW
Où 356 est la dureté calculée et le W indique qu’une bille de carbure a été utilisée., Note-Les normes antérieures autorisaient une bille d’acier et avaient une désignation S. Billes d’acier ne sont plus autorisés.
Applications
En raison de la large plage de force d’essai, le test Brinell peut être utilisé sur presque tous les matériaux métalliques. La taille de la pièce n’est limitée que par la capacité de l’instrument de test.,
Forces
- Une échelle couvre toute la gamme de dureté, bien que des résultats comparables ne puissent être obtenus que si la taille de la bille et la relation de force d’essai est la même
- Une large gamme de forces d’essai et b toutes les tailles pour convenir à chaque application
- Non destructif, l’échantillon peut normalement être réutilisé
Faiblesses
- Le principal inconvénient la nécessité de mesurer optiquement la taille du retrait. Cela nécessite que le point de test soit suffisamment bien fini pour ralentir une mesure précise
- ., Le test peut prendre 30 secondes sans compter le temps de préparation de l’échantillon