Hardness testing

PROVE DI DUREZZA BRINELL

Il test di durezza Brinell viene utilizzato per campioni di grandi dimensioni in materiali con una struttura del grano grossolana o disomogenea. Questa pagina descrive in dettaglio il test di durezza Brinell e fornisce informazioni pratiche sull'applicazione.

Il test di durezza Brinell in sintesi:

  • Per prove di durezza su campioni di grandi dimensioni
  • Richiede la lettura ottica
  • Standards: ASTM E10, ISO 6506, JIS Z 2243.

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DEFINIZIONE DELLA PROVA DI DUREZZA BRINELL

Il test di durezza Brinell fu originariamente sviluppato alla fine del 1800 dall'omonimo ingegnere svedese. Voleva trovare un metodo per verificare la qualità/durezza dell'acciaio. Per risolvere il problema, usò un cuscinetto sferico per ruote ferroviarie che premette nel materiale, e poi misurò l'impronta che si era creata. Il metodo si dimostrò affidabile e nel 1900 venne ufficialmente validato il test di durezza Brinell.

Oggi il test Brinell viene eseguito con un'unità per test di durezza Brinell. La macchina preme una sfera di carburo di tungsteno nel campione e poi misura otticamente il diametro dell'impronta.
  • Dimensioni del penetratore: 1, 2,5, 5 e 10 mm.
  • Carichi: Da 1 kgf a 3000 kgf
  • Durezza massima: 650 HBW

Una prova di durezza per campioni più grandi

Poiché l'impronta della prova di durezza Brinell (HBW) è relativamente grande, questo test è più adatto per campioni di grandi dimensioni con struttura a grana grossolana o disomogenea, come fusioni e metalli forgiati.

Buono a sapersi

HBW è l'acronimo di Durezza Brinell carburo di tungsteno. Carburo di Wolfram (= carburo di tungsteno) sottolinea che i nuovi standard Brinell richiedono l'uso di sfere in carburo di tungsteno, in contrapposizione alle sfere in acciaio (più tenere) utilizzate in precedenza (HBS). I valori differiscono in caso di durezze più elevate.

APPLICAZIONE DEL TEST DI DUREZZA BRINELL

Prima di eseguire un test di durezza Brinell, è necessario preparare la superficie del materiale da testare.

Preparazione della superficie

Prima di inserirlo nel durometro Brinell, il campione dev'essere:
  • Lavorato
  • Prelevigato
  • Lappato
  • Lucidato
STANDARD INTERVALLO CARICHI

ISO 6506

1 kgf - 3000 kgf

(9,807 - 29420 N)

ASTM E10

1 kgf - 3000 kgf

(9,807 - 29420 N)

  • Durata penetrazione: 10-15 secondi
  • Spessore campione ASTM: Almeno 10 volte la profondità di penetrazione
  • Spessore campione ISO: Almeno 8 volte la profondità di penetrazione.
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I metodi più comuni per test di durezza Brinell

Esistono diversi metodi per prove di durezza Brinell, con materiali e intervalli di durezza corrispondenti. La maggior parte dei metodi può essere eseguita su qualsiasi tipo di durometro Brinell.

I metodi Brinell sono generalmente suddivisi in quattro sottogruppi (HB30, HB10, HB5, HB2,5), ciascuno adatto a un diverso gruppo di materiali.
  • Ogni sottogruppo ha lo stesso rapporto forza/diametro (F/D2)
  • Le durezze Brinell misurate possono essere confrontate solo all'interno di singoli sottogruppi.
METODO DI TEST DESTINAZIONE APPLICAZIONE / MATERIALE* INTERVALLO DUREZZA (HBW)

HBW 1/30
HBW 2,5/187,5
HBW 5/750
HBW 10/3000

HB30

Acciaio/ferro

95 - 650

HBW 1/10
HBW 2,5/62,5
HBW 5/250
HBW 10/1000

HB10

Metalli leggeri
Cu / Al
Leghe di rame
Leghe di alluminio

32 - 220

HBW 1/5
HBW 2,5/31,25
HBW 5/125
HBW 10/500

HB5

Metalli leggeri
Cu / Al
Leghe di rame
Leghe di alluminio

16 - 110

HBW 1/2,5
HBW 2,5/15,625
HBW 5/125
HBW 10/500

HB2,5

Metalli leggeri

8 - 55

* I materiali citati nella tabella rappresentano solo esempi tipici.

Spiegazione

  • HBW 2,5/187,5: Sfera in carburo di tungsteno Brinell da 2,5 mm. e carico di 187,5 kgf.
  • HBW 5/750: Sfera in carburo di tungsteno Brinell da 5,0 mm. e carico di 750 kgf.

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