Измерение твёрдости по Бринеллю

Суть метода (в соответствии с ГОСТ 9012-59 и ИСО 6506-2:2005): шарик, твёрдость которого выше твёрдости испытуемого металла, в течение фиксированного времени вдавливается с заданной силой в поверхность испытуемого образца.

При этом образуется отпечаток в виде полусферы диаметром d и глубиной h.

Твёрдость по Бринеллю НВ (при применении стального шарика) или НВW (при применении шарика из твердого сплава) определяют по формуле:

,(24.12)

где F- приложенная нагрузка, кгс;

D- диаметр шарика, мм;

d- диаметр отпечатка, мм.

При определении твёрдости по Бринеллю, как правило, пользуются таблицами, приведенными в ГОСТ 9012-59 (по измеренному диаметру отпечатка).

Значения твёрдости по Бринеллю обозначаются безразмерной величиной с указанием символа материала шарика НВ (НВW). После символа указывают диаметр шарика, значение приложенной нагрузки, кгс, продолжительность выдержки, если она не лежит в интервале 10-15 с.

Пример: запись 250 НВ 5/750 означает твёрдость по Бринеллю 250, определенная при использовании стального шарика диаметром 5 мм при усилии 750 кгс (7355 Н) и продолжительности выдержки от 10 до 15 с.

Критерием пригодности отпечатка для измерения служит четкий край окружности отпечатка.

Твёрдость по Бринеллю измеряют при комнатной температуре.

При твёрдости металла менее 450 единиц применяются стальные шарики или шарики из твердого сплава, при твердости 450-650 единиц - шарики из твёрдого сплава.

Диаметр шарика D и соответствующую нагрузку F выбирают так, чтобы диаметр отпечатка находился в пределах от 0,24 до 0,6 D. Расстояние между центром отпечатка и краем образца должно быть не менее 2,5d, а между центрами соседних отпечатков - не менее 4d .

Диаметр отпечатка d измеряют посредством микроскопов с измерительными шкалами.

Твёрдость по Бринеллю определяют также с помощью переносных твердомеров статического действия в соответствии с ГОСТ 22761-77. Этот стандарт устанавливает аппаратуру, подготовку образцов и деталей к измерениям, методику измерений и обработку результатов.

Суть метода: шарик из стали или карбида вольфрама диаметром 1 или 2,5 мм вдавливается в измеряемую поверхность.

Поверка переносных приборов проводится в соответствии с требованиями ГОСТ 8.043-72.

Твёрдость определяют по формуле, приведенной в ГОСТ 9012-59, но, как правило, при измерении пользуются таблицами по ГОСТ 22761-77. Диаметр отпечатка измеряют с помощью микроскопов, имеющих измерительные шкалы.

Значения твердости НВ дополняются индексами, указывающими условия измерения:

- цифра перед НВ указывает твёрдость в МПа (кгс/мм²);

- первая цифра после НВ указывает диаметр шарика, мм, вторая - нагрузку, Н (кгс), и третья – продолжительность выдержки, с.

Например, 3000 НВ 2,5/1838/10 означает твёрдость по Бринеллю, равную 3000 МПа при испытании шариком диаметром 2,5 мм под нагрузкой 1838 Н и выдержке в течение 10 с.

При испытании шариком из карбида вольфрама к обозначению НВ добавляется буква W с сохранением вышеуказанных индексов.