Введение: что такое испытание на твердость по Бринеллю

Метод Бринелля - один из самых популярных и широко используемых методов измерения твердости самых разных образцов.

Метод был назван в честь Дж. А. Бринелля, который был его изобретателем в 1900 году. Таким образом, испытание Бринелля является старейшим методом определения твердости.

Испытательные нагрузки, применяемые в этом методе, варьируются, что увеличивает его универсальность и делает его идеальным для различных типов образцов.

Его можно легко использовать для измерения значений твердости почти всех типов металлов, а также других типов материалов.

Согласно этому методу, испытательная сила нагрузки 3000 кгс и сферический твердосплавный шарик диаметром 10 мм используется в качестве индентора.

В случае измерения твердости более мягких металлов и сплавов сила испытательной нагрузки может быть уменьшена до 500 кгс, а диаметр шарика индентора может составлять от 5 мм до 10 мм.

В Европе тест Бринелля часто используется для небольших приложений, в которых используется испытательная нагрузка 1 кгс и сферический индентор 1 мм.

В этом тесте используются небольшие параметры в Европе, и его часто также называют тестами Бэби-Бринелля.

[ux_featured_products products = ”” columns = ”4 ″]

Зачем использовать испытание на твердость по Бринеллю

Испытания на твердость - важная часть любой инженерной компании.

Это помогает определить структурную целостность и пригодность образца для использования в конкретных приложениях.

Это позволяет компаниям использовать сырье самого высокого качества после проведения испытаний на твердость и уверенности в его пригодности для указанного применения.

Это помогает соответствовать требованиям безопасности, установленным другим правительством или соответствующими органами, обеспечивая лучшее качество производимой продукции.

Испытания на твердость также дают четкое представление о том, в какой степени конкретный материал может быть подвергнут обработке для использования в определенных областях применения.

 

Процедура теста Бринелля

Метод определения твердости по Бринеллю используется для измерения твердости образца, который, как правило, слишком грубый или ровный, чтобы его можно было измерить другими методами.

В этом методе обычно используется более высокая испытательная нагрузка 3000 кгс и диаметр индентора 10 мм.

Вдавливание, сделанное с помощью этого метода, выравнивает поверхность образца и любые другие подповерхностные несоответствия.

Предварительно определенная испытательная нагрузка прикладывается к сферическому индентору, который удерживается на поверхности образца в течение фиксированного времени (обычно 10 секунд), а затем перемещается.

Глубина вмятины, сделанной на поверхности образца с помощью этого процесса, затем измеряется передовыми оптическими приборами по крайней мере на двух диаметрах.

Затем используется справочная диаграмма для преобразования среднего диаметра в соответствующее значение твердости по Бринеллю.

Чаще всего используются испытательные нагрузки до 3000 кгс для черных сплавов и стали.

Для более мягких металлов используется испытательная нагрузка 500 кгс.

Иногда также используются испытательные нагрузки до 1 кгс, но это редкость при испытании на твердость по Бринеллю.

Электронный твердомер по Бринеллю

Во время испытания на твердость по методу Бринелля следует очень тщательно измерять глубину вдавливания на образце.

Несоответствия при ее измерении являются самым большим источником ошибок при измерении твердости по методу Бринелля.

Оператор может отличаться при измерении вдавливания, что может привести к ошибкам в значениях твердости.

Для решения этой проблемы были разработаны автоматические оптические прицелы Бринелля, в которых используются передовые оптические системы для измерения вдавливания.

Это помогает устранить человеческую ошибку и субъективизм, связанные с измерениями оператора, и стандартизирует измерение вдавливания.

Это обеспечивает более точные и надежные значения измерения твердости.

Однако использование таких оптических систем также увеличивает сложности и затраты, связанные с испытанием твердости с использованием метода Бринелля.

Если поверхность испытания неровная или покрыта толстой окалиной, то значения твердости будут недостоверными.

Другие случаи, когда метод испытания Бринелля дает ошибочные и ненадежные измерения, - это слишком тонкая поверхность испытательного образца - менее 9,6 мм.

Если поверхность образца слишком твердая - более 450 HBS для стального шарикового индентора и 650 HBW для шарикового индентора из карбида вольфрама - тогда значения твердости также будут недостоверными.

HBS представляет твердость по Бринеллю со стальным шариком, а HBW представляет твердость по Бринеллю с вольфрамовым шариком.

Показания твердости также должны быть дополнены подробными сведениями о приложенной нагрузке и диаметре индентора.

Следовательно, если испытательная нагрузка в 3000 кгс была приложена к шарику индентора диаметром 10 мм, то полное показание твердости должно быть 450 HBS. 10/3000.

Полностью автоматический твердомер по Бринеллю

Преимущества испытания на твердость по Бринеллю

Метод определения твердости по Бринеллю - один из наиболее часто используемых методов для определения твердости различных типов материалов.

Некоторые из ключевых преимуществ использования метода измерения твердости по Бринеллю обсуждаются ниже:

Может использоваться для всех металлов

Метод определения твердости по Бринеллю более универсален, чем метод Роквелла.

В методе определения твердости по Бринеллю обычно используется либо индентор со стальным шариком определенного диаметра для нанесения отпечатков на поверхность образца.

В связи с этим метод определения твердости по Бринеллю идеально подходит для определения твердости более широкого спектра материалов.

Его можно использовать для измерения твердости почти всех типов металлов.

Поскольку другие методы используют фиксированную испытательную нагрузку и размер индентора, они не подходят для испытания твердости более мягких или более хрупких материалов образцов.

Однако преимущество метода определения твердости по Бринеллю заключается в том, что как величина нагрузки, так и размер шарика индентора могут варьироваться, что делает его идеальным для испытания других, более хрупких и хрупких образцов.

Метод Бринелля предоставляет вам более широкое пространство для испытаний, которое помогает усреднить измерения твердости.

Это более точный способ измерения твердости образцов, а также более надежная оценка того, как образец может реагировать на деформации в реальных условиях.

 

Точнее, чем метод Роквелла

Результаты измерения твердости по Бринеллю более точны и надежны, чем по методу Роквелла.

Метод Роквелла измеряет глубину вдавливания на поверхности образца без использования передового оптического оборудования, что делает его склонным к ошибкам.

Влияние оператора может привести к значительному изменению результатов испытаний.

Метод определения твердости по Бринеллю также измеряет глубину вдавливания, сделанного на поверхности образца сферическим индентором, но он обеспечивает более высокую точность и представление, чем метод Роквелла.

Глубина вдавливания изучается и анализируется с помощью современного оптического оборудования, которое обеспечивает лучшее и точное значение твердости по сравнению с методом Роквелла.

На этот метод не влияют мягкие пятна на поверхности образца.

Даже если поверхность образца шероховатая, метод определения твердости по Бринеллю может обеспечить более точное и надежное измерение твердости по сравнению с другими методами.

Автоматический измеритель твердости по Бринеллю с цифровым дисплеем с низкой нагрузкой 

Результаты не зависят от силы

Результаты испытания на твердость по Бринеллю не зависят от приложенной силы, так как сила может быть отрегулирована для разных типов образцов, и это не повлияет на показания твердости.

Это связано с тем, что в методе Бринелля для испытания твердости образцов используется сферический индентор.

Сфера равномерно распределяет давление по своей поверхности, чего не происходит при использовании точечных и конических инденторов в других методах.

Поскольку результаты не зависят от силы, метод определения твердости по Бринеллю является более точным и надежным методом определения твердости различных типов образцов.

В соответствии с методом Бринелля, пока соотношение между приложенной силой и размером сферического шарика индентора остается постоянным, результаты значений твердости, полученных с помощью этого метода, не будут зависеть от приложенной силы.

 

 Ограничения испытаний на твердость по Бринеллю

Несмотря на множество преимуществ, метод определения твердости по Бринеллю имеет несколько ограничений.

При использовании этого метода необходимо точно измерить глубину вдавливания на поверхности образца.

Даже небольшое отклонение в ее измерении может привести к значительной погрешности измерения твердости образца.

Значения твердости измеряются с помощью оптического оборудования для оценки глубины вдавливания на поверхности образца.

В связи с этим поверхность образца должна быть подготовлена заранее перед проведением теста Бринелля.

Любые дефекты поверхности образца, такие как грязь, шероховатость и т. Д.

предоставит ошибочные и ненадежные значения измерения твердости.

Поскольку для измерения значений твердости этим методом требуется более совершенное и сложное оптическое оборудование, метод Бринелля является более дорогостоящим по сравнению с методом Роквелла.

Поверхность образца должна быть подготовлена перед проведением испытания по Бринеллю, поэтому метод определения твердости по Бринеллю требует много времени и не идеален для испытания в объеме.

Для измерения твердости образца требуется более 30-60 секунд, что исключает время, необходимое для подготовки образца.

Тест Бринелля подходит только для определения твердости плоских поверхностей.

Если поверхность неровная, то пользоваться этим методом очень сложно.

[ux_latest_products columns = ”4 ″]

Общие меры предосторожности при испытании на твердость по Бринеллю

Необходимо соблюдать определенные меры предосторожности, которые следует тщательно соблюдать, чтобы значение твердости, полученное при испытаниях по Бринеллю, было точным и надежным.

Первой мерой предосторожности является то, что испытуемый образец должен быть не менее 8-10 раз больше запланированной глубины вдавливания на его поверхности.

Это предотвратит распространение любых деформаций на противоположную поверхность испытуемого образца.

После проведения испытания не должно быть деформации на поверхности, противоположной тому месту, где изначально был сделан отпечаток.

Поверхность образца должна быть гладкой и без каких-либо дефектов.

На поверхности образца не должно быть никаких загрязнений, загрязнений, посторонних предметов, частиц и т. Д., Чтобы обеспечить надежные и приемлемые значения твердости.

При испытании также следует позаботиться о том, чтобы вдавливание не происходило на краю поверхности образца.Электронный твердомер по Бринеллю

Расстояние отпечатка должно быть не менее чем в 2,5 раза больше диаметра отпечатка.

Это помогает избежать ненужной концентрации стресса.

Расстояние между двумя углублениями должно быть как минимум в 3 раза больше диаметра углубления.

Если последовательные вмятины сделаны на поверхности образца, которая слишком близко сгруппирована, это может дать показания твердости, превышающие фактические, из-за наклепа на поверхности образца.

Испытательную нагрузку не следует прикладывать быстро при испытании Бринелля, поскольку это может уменьшить пластическую текучесть материала, что влияет на размер вмятины.

Поверхность образца всегда должна быть перпендикулярна индентору.

Это обеспечивает правильные и видимые вмятины на поверхности образца.

Если индентор расположен не перпендикулярно поверхности образца и образец прогибается, полученные значения твердости будут ненадежными и подверженными ошибкам.

Вы можете использовать наковальни для безопасного и надежного удержания поверхности образца на месте, пока индентор опускается на нее перпендикулярно.

В окружающей среде и на поверхности образца не должно быть никаких загрязнений и загрязнений.

Персонал, проводящий испытание, должен тщательно соблюдать рабочие процедуры измерения твердости образца.

Если в прошлом твердомер не использовался в достаточной степени, его следует протестировать несколько раз, прежде чем использовать его для тестирования.

Твердомер следует содержать в чистоте и в хорошем рабочем состоянии, чтобы обеспечить точные показания твердости.

Индентор также можно покрыть антикоррозийным маслом или смазкой, чтобы предотвратить ржавление и коррозию.

Значение твердости по Бринеллю зависит от площади отпечатка, сделанного на поверхности образца.

Отступ в методе Бринелля может давать различные характеристики, которые необходимо тщательно изучить и проанализировать для получения точных результатов.

Когда индентор находится под действием испытательной нагрузки и давит на образец, он будет производить большое количество деформаций под индентором.

Поверхность возле отпечатка слегка выпирает из-за объема металла, вытесняемого индентором.

В случае изготовления оттисков гребневого типа диаметр вдавливания будет больше, чем фактическое значение вдавливания, а в оттисках утопленного типа диаметр вдавления будет меньше фактического значения вдавливания.

 

ru_RUРусский