Scara Brinell

Diagrama forței

Scara Brinell este o scară a valorilor obținute din testul de duritate al materialelor ^[1] cu metoda Brinell, concepută de metalurgistul suedez Johan August Brinell (1849 - 1925).

Efectuarea testului

În timpul testului, presiunea cunoscută este exercitată asupra unui material prin intermediul unei indentare (sau „indentare”), pentru a măsura apoi diametrul indentării lăsate de acesta și din aceasta derivă valoarea durității. ^[1] La fel ca alte teste de acest tip, este standardizat de standardele internaționale pentru a garanta comparabilitatea valorilor durității pentru o evaluare corectă a caracteristicilor materialelor. În special, acest test este reglementat de standardul ASTM E10-17, Metoda standard de testare pentru duritatea Brinell a materialelor metalice . ^[2]

Metoda Brinell prevede posibilitatea utilizării a două indentări diferite: una din oțel călit, cealaltă din metal dur, cum ar fi carbură de tungsten. Cu toate acestea, ambele indentare au o formă sferică. Testul de indentare în oțel călit este, în general, considerat fiabil atunci când valoarea găsită este mai mică de 350, în timp ce trebuie să fie mai mică de 650 dacă se utilizează cea din metal dur.

Calculul durității

Duritatea Brinell este calculată pornind de la valorile obținute în urma testului, cum ar fi:

H = F / S

unde F este forța măsurată în kg _f și S este suprafața indentatorului lăsat de indenter în mm² . Deoarece această amprentă este circulară, este posibil să se calculeze valoarea durității din următoarea formulă: ^[1]

${\displaystyle \mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">H.</span></span>}\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">B.</span></span>}<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">=</span></span>\frac{\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">2</span></span>}\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">F.</span></span>}}{\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">\pi </span></span>}\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">D.</span></span>}<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">(</span></span>\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">D.</span></span>}<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">-</span></span>\sqrt{{\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">D.</span></span>}}^{\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">2</span></span>}}<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">-</span></span>{\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">d</span></span>}}^{\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">2</span></span>}}}<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">)</span></span>}}${\ displaystyle HB = {\ frac {2F} {\ pi D (D - {\ sqrt {D ^ {2} -d ^ {2}}})}}}

unde D este diametrul indentatorului și d este diametrul amprentei lăsate.

Indicarea valorilor

Exemple de duritate Brinell:

• 350 HBS : definiție concisă, greu comparabilă. Indică faptul că duritatea măsurată, cu o indentare din oțel călit, este de 350;
• 350 HBS 5/750/20 : definiție extinsă. Este echivalent cu precedentul, dar indică și diametrul sferei (5 mm, 750 kg de sarcină aplicată și 20 de secunde de timp de aplicare)

Notă: dacă timpul de aplicare este cel standard (15 secunde), este posibil să nu fie specificat în definiția extinsă.

Tabel comparativ între duritatea Vickers și valorile durității Brinell

Duritatea Vickers	Duritatea Brinell [3]
100	95
150	143
200	190
250	238
300	284
350	331
400	379
450	423
500	471
600	564
650	610
700	656

Notă

Elemente conexe

• Duritate
• Scara Vickers
• Scara Rockwell
• Scara Mohs
• Scara Rosiwal
• Scara Knoop
• ISO

linkuri externe

• ( EN ) Duritatea elementelor Brinell , pe periodictable.com .

Portal de inginerie

Portalul de materiale