Скидка на подшипники из наличия!
Новое поступление товара в 2026 году!
Твёрдость по Бринеллю — это характеристика сопротивления материала вдавливанию твёрдого шарового индентора. Метод заключается в продавливании в поверхность образца шарика из твёрдого сплава под заданной нагрузкой и измерении диаметра остаточного отпечатка. Твёрдость по Бринеллю обозначается HBW и широко применяется для контроля сталей, чугунов и цветных сплавов в состоянии поставки.
Твёрдость по Бринеллю — это отношение приложенной нагрузки к площади сферической поверхности оставленного отпечатка. Метод предложен шведским инженером Юханом Августом Бринеллем в 1900 году и стал первым стандартизированным способом измерения твёрдости металлов.
В современных стандартах применяется обозначение HBW (Hardness Brinell, Tungsten carbide ball) — измерение шариком из карбида вольфрама. Прежнее обозначение HBS (со стальным шариком) исключено из ISO 6506-1 ещё в редакции 2005 года.
Полная запись результата: 250 HBW 10/3000/15 означает 250 единиц твёрдости при шарике Ø 10 мм, нагрузке 3000 кгс (29,42 кН) и выдержке 15 с.
Между твёрдостью HBW и временным сопротивлением σв существует приближённая корреляция. Для конструкционных углеродистых сталей принимают σв ≈ 3,45·HB (в МПа), для легированных — σв ≈ 3,3·HB. Это эмпирическое соотношение позволяет оценивать прочность без разрушающих испытаний.
Метод реализуется в три стадии: контакт индентора с поверхностью, приложение испытательной нагрузки и измерение диаметра отпечатка после разгрузки. Расчёт значения твёрдости проводится по формуле.
HBW = 0,102 · 2F / [π·D·(D − √(D² − d²))]
где F — испытательная нагрузка, Н; D — диаметр шарика, мм; d — средний диаметр отпечатка, мм. Коэффициент 0,102 = 1/9,80665 переводит результат к историческим единицам кгс/мм².
Чтобы результаты испытаний при разных нагрузках были сопоставимы, отношение d/D должно лежать в пределах 0,24–0,6. Это обеспечивается выбором коэффициента нагружения K = 0,102·F/D², который для сталей и чугунов принимается равным 30, для меди и латуни — 10, для алюминиевых сплавов — 5, для свинца и олова — 1.
Стандарты ГОСТ 9012-59 и ISO 6506-1:2014 предусматривают несколько вариантов испытаний в зависимости от размеров образца и свойств материала.
Метод Бринелля применим в диапазоне до 650 HBW. Для более твёрдых материалов индентор деформируется и результат становится некорректным — в этом случае используют методы Роквелла (HRC) или Виккерса (HV).
Метод Бринелля — основной способ контроля твёрдости заготовок и поковок с неоднородной структурой. Большой отпечаток даёт усреднённое значение, нечувствительное к локальным дефектам.
Точные значения приведены в соответствующих стандартах на марки материалов.
Для перевода значений HBW в Роквелл (HRC) и Виккерс (HV) применяют таблицы соответствия по ГОСТ 22761-77 и ASTM E140. Пересчёт носит приближённый характер и достоверен только для углеродистых и низколегированных сталей.
Испытания проводят на стационарных и переносных твердомерах. Базовые требования к оборудованию регламентируются ГОСТ 23677 и ISO 6506-2.
Твёрдость по Бринеллю остаётся базовым методом неразрушающего контроля механических свойств чёрных и цветных металлов. HBW даёт усреднённую оценку сопротивления пластической деформации, коррелирует с пределом прочности и применима для сталей, чугунов и сплавов цветных металлов с твёрдостью до 650 единиц. Корректное измерение требует соблюдения требований ГОСТ 9012-59 и ISO 6506-1:2014 по выбору нагрузки, диаметра индентора и условий испытаний.
Материал носит ознакомительный и образовательный характер. Автор не несёт ответственности за решения, принятые на основании изложенной информации. Для контроля качества и сертификации продукции используйте действующие редакции стандартов и обращайтесь в аккредитованные лаборатории.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.