Твердость по Бринеллю

Этим способом измеряют твердость изделий из сталей после отжига, нормализации, закалки с высоким отпуском; цветных металлов, неметаллических материалов.

В образец (изделие) на приборе Бринелля (рис. 3.1) под действием нагрузки Р, приложенной без удара, перпендикулярно поверхности образца вдавливают стальной шарик диаметром D и выдерживают его под нагрузкой в течение времени τ. В результате на поверхности образца образуется сферический отпечаток. После снятия нагрузки измеряют диаметр d отпечатка на образце.

Число твердости по Бринеллю определяют как отношение приложенной нагрузки Р к площади сферической поверхности отпечатка. Практически никаких расчетов не делают, а используют готовые таблицы, позволяющие определить число твердости, исходя из измеренного диаметра d отпечатка при использованных нагрузке и длительности нагружения.

Методика и условия испытаний регламентированы ГОСТ 9012–59 «Металлы. Методы испытаний. Измерение твердости по Бринеллю».

Наиболее часто определяют твердость по Бринеллю при D = 10 мм,
Р = 29430 Н (3000 кгс), τ = 10…15 с. В этом случае твердость обозначается цифрами, характеризующими величину твердости, и буквами НВ, например, 185 НВ.

Для изделий небольших размеров и толщины используют другие условия испытания: D = 5 мм при Р = 7355 Н (750 кгс) или D = 2,5 мм при
Р = 1840 Н (187,5 кгс) при τ = 10…15 с для черных металлов и 10…180 с –для цветных. При этих условиях испытаний после букв НВ указываются диаметр шарика D, нагрузка Р и продолжительность выдержки τ под нагрузкой, например, 185 НВ 5/750/20 – твердость по Бринеллю, определенная с применением шарика диаметром 5 мм при нагрузке 750 кгс и продолжительности выдержки 20 с.

Способом Бринелля нельзя испытывать материалы с твердостью более НВ 450 из-за возможности деформирования стального шарика, а также измерять твердость тонких поверхностных слоев (толщиной менее 1…2 мм), так как стальной шарик продавливает этот слой.