2. Определение твердости металлов по Бринеллю

На поверхности испытываемого образца металла напильником или абразивным материалом зачищают площадку размером 3-5 см². Образец ставят на столик прибора (твердомер шариковый ТШ) и поднимают столик до соприкосновения со стальным шариком, который укреплен на шпинделе прибора. После этого нажимают на кнопку «Пуск». Груз опускается и вдавливает шарик в испытываемый образец. На поверхности металла образуется отпечаток, чем больше отпечаток, тем мягче металл. Диаметр отпечатка замеряют штангенциркулем.

Одинаковые результаты измерения твердости при различных размерах шариков получают только в том случае, если отношения усилия к квадратам диаметров шариков остаются постоянными. Исходя из этого, усилие на шарик необходимо подбирать по следующей формуле:

(3)

Значение Квыбирают в зависимости от металла и его твердости в соответствии с табл. 3.

Диаметр шарика Dи соответствующее усилиеF выбирают (приложение 4) таким образом, чтобы диаметр отпечатка находился в пределах:

(4)

Если отпечаток на образце получают меньше или больше допустимого значения d,то нужно увеличить или уменьшить усилиеFи провести испытание снова.

Коэффициент К имеет различное значение для металлов разных групп по твердости. Численное же значение его должно обеспечивать выполнение требования, предъявляемого к размеру отпечатка (приложение 5). Толщина образца должна не менее, чем в 8 раз превышать глубину отпечатка.

По найденному диаметру отпечатка определяют, пользуясь таблицей или по формуле, значение числа твердости HB.

Между твердостью по Бринеллю (HB) и пределом прочности пластичных материалов существует следующая зависимость

,

гдеk – коэффициент пропорциональности: для стали с твердостью доHB 1750 k=0,34;сHB 1750 k=0,35; для отожженной меди, бронзы и латуниk=0,55;для алюминиевых сплавов– k=0,36-0,38.

Таблица 3. Рекомендуемые усилия при испытании твердости по Бринеллю (приложение 5)

Диаметр шарика  D, мм	Прикладываемое усилие F, Н
	30	10	5	2,5	1
10	29420	9807	4903	2452	980,7
5	7355	2452	1226	612,9	245,2
2,5	1839	612,9	306,5	153,2	61,3
1	294,2	98,1	49,0	24,5	9,81
Диапазон твердости HB	55 – 650	35 – 200	<55	8 – 55	3 – 20
Измеряются	Сталь, чугун, медь и ее сплавы, легкие сплавы	Чугун, сплавы меди, легкие сплавы	Медь и ее сплавы, легкие сплавы	Легкие сплавы	Свинец, олово

Значения твердости металлов по Бринеллю приведены в таблице 4.

Таблица 4. Твердость металлов по Бринеллю

Металл	НВ	Металл	НВ
Титан	160	Алюминий	16-25
Железо	70-80	Серебро	25
Магний	30-40	Золото	18
Медь	40	Олово	5
Цинк	33	Свинец	4

Данные замеров вносятв таблицу 5.

Таблица 5. Результаты определения твердости металлов по Бринеллю

Марка металла	D шарика, мм	F, H (кгс)	Диаметр отпечатка, мм		Среднее арифметич. ,мм	HB (HBW)