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Härteprüfung - Brinellhärte



Prinzip

 

Eine Hartmetallkugel mit dem Durchmesser D wird mit der Prüfkraft F senkrecht in den Prüfkörper eingedrückt. Nach der aktuellen Norm ist nur noch die Hartmetallkugel zulässig. Nach der Entlastung wird der mittlere Durchmesser d des verbleibenden Eindrucks gemessen und daraus die Kalottenoberfläche A und die Tiefe h berechnet. Die Brinellhärte ergibt sich aus Prüfkraft geteilt durch die Oberfläche.


Formeln

 

HB = 0,102 · 2F/π · D · (D - √(D2 - d2) )
d... mittlerer Durchmesser d = (d1 + d2) /2
F... Prüfkraft [N]
h... Tiefe der Kugelkalotte h = (D - √(D2 - d2) )/2
A... gekrümmte Eindruck-Oberfläche (Kalotten-Oberfläche) A = π · D · h

Der Faktor 0,102 ergibt sich aus der Umstellung der alten Einheit Kilopond [kp] auf die SI-Einheit Newton [N] .

Bedingungen
  • Die Kugelgröße beträgt 1; 2; 2,5; 5 oder 10 mm.
  • Die Einwirkungszeit ist vorgeschrieben:
    • Die Zeit bis zum Erreichen der Prüfkraft muß zwischen 2 - 8 s liegen.
    • Die Haltezeit der Prüfkraft liegt im allgemeinen zwischen 10 - 15 s, bei weichen Werkstoffen länger
  • Senkrechtes und stoßfreies Aufbringen der Prüfkraft
  • Die Prüfkraft ist so zu wählen, dass der Eindruckdurchmesser zwischen 0,24-0,6 D liegt.
  • Der Abstand der Mitte eines Prüfeindrucks zum Probenrand muß mindestens 3d betragen (harte Materialien 2,5d).
  • Die Mitten zweier Eindrücke müssen mindestens 6d auseinanderliegen (harte Materialien 5d).
  • Bis zu einer Brinellhärte von 450 konnte bisher eine gehärtete Stahlkugel verwendet werden.
    • Die Hartmetallkugel kann bis zu Härten von 650 HB eingesetzt werden.
    • Bei größeren Härten ist das Verfahren nicht mehr einsetzbar.
  • Brinellhärtewerte sind nur für den gleichen Beanspruchungsgrad F/D² vergleichbar.
Historie

 

Die Härteprüfung nach Brinell wurde erstmals auf der Weltausstellung in Paris im Jahr 1900 vorgestellt, als auch der Eifelturm als eines der bedeutendsten Metallbauwerke errichtet wurde.

Gültige Norm

 

DIN EN ISO 6506 1 - 4 Metallische Werkstoffe - Härteprüfung nach Brinell
Letzte Revision 2014
Beispiel: 345 HBW 10/3000

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