سختی برینل

سختی برینل

تعداد بازدید: 12460
کد مطلب: 9794
تاریخ انتشار: 15:20 18 تير 1391

سختی برینل

 
 

سختی برینل (Brinell Hardness) اولین آزمون استاندارد و مورد قبول است که در سال 1900 توسط ج. ا. برینل ارائه شد. در این آزمون در سطح فلز به وسیله یک گلوله فولادی به قطر ده میلی متر با نیروی 3000 کیلوگرم فرورفتگی ایجاد می‏ شود. نیروی اعمال شده از طرف سنبه، برای فلزات نرم تا 500 کیلوگرم کاهش می یابد تا از عمیق شدن زیاد اثر فرورفتگی اجتناب شود و برای فلزات خیلی سخت از گلوله ای از جنس کاربید تنگستن استفاده می‏ شود. پس از ایجاد فرورفتگی قطر آن توسط یک میکروسکوپ اندازه گیری می شود. برای بدست آوردن قطر دقیق فرورفتگی باید دو قطر عمود بر هم را اندازه گیری کرده و از آن‏ ها میانگین گرفت. سطحی که مورد آزمون قرار می گیرد، باید صاف و تمیز باشد.

با فشردن متوالی دکمه سبز رنگ در تصویر زیر مراحل انجام تست قابل مشاهده خواهد بود.

 
 

عدد سختی برینل بر حسب بار تقسیم بر مساحت داخلی فرورفتگی بیان می شود و از فرمول زیر بدست می آید:

فرمول برینل،brinell formula

P= بار وارد شده بر حسب کیلوگرم.

D= قطر گلوله بر حسب میلی متر.

d=قطر فرورفتگی بر حسب میلی متر.

t= عمق اثر بر حسب میلی متر.

واحد عدد سختی برینل کیلوگرم بر میلی متر مربع است.

 

فرمول فوق بر مبنای فشار وارده بر سطح صاف بدست آمده است در حالی که با فرورفتن سنبه سطح مورد نظر انحنا می یابد بنابر این می توان با در نظر گرفتن :

d=D Sin ϕ

فرمول سختی برینل را به شکل زیر تصحیح کرد:

فرمول تصحیح شده برینل

برای بدست آوردن عدد برینل یکسان، توسط بار یا قطر گلوله غیر استاندارد باید شکل هندسی فرورفتگی ها مشابه باشد . اگر زاویه 2ϕ ثابت باقی بماند، آنگاه اشکال هندسی مشابهی بدست می آید. به عبارت دیگر برای ثابت نگداشتن زاویه ϕ و عدد سختی برینل باید بار و قطر گلوله به شکل زیر تغییر کند:

عدد برینل با تغییر مقدار بار وارده تغییر می کند، مگر این که برای ثابت نگه داشتن نسبت فوق اقداماتی صورت گیرد.

 
 

- اثر فرورفتگی که توسط روش برینل بدست می آید نسبت به سایر روش های سختی سنجی، بزرگ تر است. همین امر سبب می شود تا عدد بدست آمده میانگینی از ناهگمنی های موضعی باشد.

- روش برینل کمتر از سایر روش های سختی سنجی، تحت تاثیر ناهمواری ها و خراش های سطحی قرار می گیرد.

 
 

- اثر بزرگ (فرورفتگی) آزمون برینل، سبب می شود تا این روش برای تعیین سختی قطعات کوچک و قطعاتی که تحت تنش بحرانی هستند مناسب نباشد، زیرا ممکن است این قطعات در حین آزمون بشکنند.

- روش برینل برای آزمودن مواد خیلی سخت مناسب نیست. با نزدیک شدن سختی ماده مورد آزمایش، به سختی فرورونده کروی، احتمال تغییر شکل فرورونده مطرح می شود. آزمون برینل برای آزمایش موادی تا درجه سختی BHN 400 مناسب است و برای فلزاتی با سختی بالاتر از BHN 500 توصیه نمی شود.

 
 

استاندارد ایزو (ISO)

EN ISO 6506-1:2005: Metallic materials – Brinell hardness test – Part 1: test method

EN ISO 6506-2:2005: Metallic materials – Brinell hardness test – Part 2: verification and calibration of testing machine

EN ISO 6506-3:2005: Metallic materials – Brinell hardness test – Part 3: calibration of reference blocks

EN ISO 6506-4:2005: Metallic materials – Brinell hardness test – Part 4: Table of hardness values

استاندارد ASTM

ASTM E10-08: Standard method for Brinell hardness of metallic materials.

 
 
 

The Brinell scale characterizes the indentation hardness of materials through the scale of penetration of an indenter, loaded on a material test-piece. It is one of several definitions of hardness in materials science. Proposed by Swedish engineer Johan August Brinell in 1900, it was the first widely used and standardised hardness test in engineering and metallurgy. The large size of indentation and possible damage to test-piece limits its usefulness. The typical test uses a 10 millimetres (0.39 in) diameter steel ball as an indenter with a 3,000 kgf (29 kN; 6,600 lbf) force. For softer materials, a smaller force is used; for harder materials, a tungsten carbide ball is substituted for the steel ball...more

 
 

Dr. J. A. Brinell invented the Brinell test in Sweden in 1900. The oldest of the hardness test methods in common use today, the Brinell test is frequently used to determine the hardness of forgings and castings that have a grain structure too course for Rockwell or Vickers testing. Therefore, Brinell tests are frequently done on large parts. By varying the test force and ball size, nearly all metals can be tested using a Brinell test. Brinell values are considered test force independent as long as the ball size/test force relationship is the same. In the USA, Brinell testing is typically done on iron and steel castings using a 3000Kg test force and a 10mm diameter carbide ball. Aluminum and other softer alloys are frequently tested using a 500Kg test force and a 10 or 5mm carbide ball. Therefore the typical range of Brinell testing in this country is 500 to 3000kg with 5 or 10mm carbide balls. In Europe Brinell testing is done using a much wider range of forces and ball sizes. It's common in Europe to perform Brinell tests on small parts using a 1mm carbide ball and a test force as low as 1kg. These low load tests are commonly referred to as baby Brinell tests...more

 
 

The Brinell hardness test method consists of indenting the test material with a 10 mm diameter hardened steel or carbide ball subjected to a load of 3000 kg. For softer materials the load can be reduced to 1500 kg or 500 kg to avoid excessive indentation. The full load is normally applied for 10 to 15 seconds in the case of iron and steel and for at least 30 seconds in the case of other metals. The diameter of the indentation left in the test material is measured with a low powered microscope. The Brinell harness number is calculated by dividing the load applied by the surface area of the indentation...more

 
 
نظرات درباره این مطلب
 
 
نام
پست الکترونیک
نظر
 
CAPTCHA Image
Reload Image
 
مجید
با عرص سلام لطفا طریقه کالیبره کردن دستگاه برینل را توضیح داده و عنوان نمایید کخ به چند روش قابل کالیبره شدن میباشد با تشکر
<<پاسخ به این نظر
11:26 08 فروردين 92
plus  4  
min   0
محمد جواد
خدا قوت میگو یم به تمام افرادی که به نحوی در جمع آوری این سایت زحمت کشیده اند.امیدوارم که روز به روز در ارائه مطالب مفید و سازنده موفق و پیروز باشید
<<پاسخ به این نظر
22:17 12 شهريور 92
plus  2  
min   1
مطالب مرتبط