Die Härteprüfung nach Brinell dient zur Bestimmung der Härte von weichen bis hin zu mittelharten Metallen mit grober oder inhomogener Kornstruktur. Dazu wird ein Prüfkörper in das zu prüfende Bauteil eingedrückt und anschließend wird der bleibende Härteabdruck optisch vermessen und daraus die Brinell-Härte HBW berechnet. Die Härteprüfung nach Brinell gehört zu den optischen Messverfahren bei denen der bleibende plastische Eindruck des Prüfkörpers vermessen wird, während bei den Tiefen-Messverfahren die Eindringtiefe des Prüfkörpers zur Ermittlung der Härte dient. Wie wird die Brinell Härteprüfung durchgeführt? Bei der Brinell Härteprüfung wird eine Kugel aus Wolframcarbid mit einer definierten Kraft in das zu prüfende Bauteil eingedrückt. Je nach dem Beanspruchungsgrad wird eine Kugel entsprechenden Durchmessers mit einer bestimmten Prüfkraft verwendet. Anschließend wird der plastisch bleibende Abdruck des Prüfkörpers lichtoptisch vermessen. Je kleiner der Abdruck, desto härter ist das getestete Material. Die Einheit der ermittelten Härte ist kp/mm² und wird mit dem Verfahrensnamen Brinell (HBW = Härte Brinell mit Wolframcarbidkugel) bezeichnet. Welche Werkstoffe können nach Brinell geprüft werden? Mit Brinell können weiche Metalle (Aluminiumlegierungen, Kupferlegierungen, Blei, Zinn) bis hin zu mittelharten Metallen (vergütete Stähle) geprüft werden. Die Härteprüfung nach Brinell wird für Proben aus Werkstoffen mit einer groben oder inhomogenen Kornstruktur verwendet. Was ist der Brinell-Wert? Der Brinell-Wert ist die Angabe einer Härte, die ein Bauteil dem Eindringen einer Wolframcarbidkugel entgegensetzt. Wie wird ein Härtewert nach Brinell angegeben? Bei den Härteangaben ist es wichtig die Prüfkraft anzugeben mit der die Härte ermittelt wurde, da eine Abhängigkeit zwischen Härtewert und Prüfkraft besteht. Des Weiteren ist die Angabe des Kugelhalbdurchmessers zwingend erforderlich. So besagt die Angabe 450 HBW 5/60, dass eine Brinell-Härte von 450 kp/mm² bei der Prüfung mit einer Wolframcarbidkugel mit einem Durchmesser von 5 mm und einer Prüfkraft von 60 kp erreicht werden muss.
DEFINITION Das Brinell-Verfahren lässt sich wie folgt charakterisieren:
BEANSPRUCHUNGSGRAD Der Beanspruchungsgrad dient dazu, um gleiche Prüfbedingungen bei unterschiedlichen Kugeldurchmessern und Prüfkräften zu gewährleisten. Der Beanspruchungsgrad ist als Näherungswert für die Flächenpressung zwischen Kugel und Prüfstückoberfläche anzusehen. Bei Einhaltung der in der Gleichung 0,102 x F/D² ausgedrückten Beziehung ist die Flächenpressung nahezu unabhängig vom gewählten Kugeldurchmesser. DURCHFÜHRUNG Bei der Brinell Härteprüfung wird eine Kugel aus Wolframcarbid mit einer definierten Kraft in das zu prüfende Bauteil eingedrückt. Anschließend wird der plastisch bleibende Abdruck des Prüfkörpers lichtoptisch vermessen. Je kleiner der Abdruck, desto härter ist das getestete Material. PROBENANFORDERUNG
HÄRTEANGABE Ein Härtewert nach Brinell setzt sich aus den folgenden Bestandteilen zusammen:
Beispiel: 450 HBW 5/60/20
VOR- UND NACHTEILE Das Brinell-Verfahren bietet folgende Vorteile:
Das Brinell-Verfahren hat folgende Nachteile:
Gerne erstellen wir Ihnen ein Angebot für Brinell Härteprüfungen.
Welche Härteprüfung ? Vickers Härteprüfung
Brinell Härteprüfung
Rockwell Härteprüfung
Knoop Härteprüfung
Mobile dynamische Härteprüfung
Instrumentierte Eindringprüfung
Wie wird Härte definiert? Die Härte ist der mechanische Widerstand eines Werkstoffes gegen das mechanische Eindringen eines anderen härteren Körpers. Die Härte kann sich durch Wärme verändern, das heißt die Härte eines Werkstückes nimmt nach einer Wärmebehandlung einen anderen Wert an. Die Härte gehört nicht zu den Grundeigenschaften eines Werkstoffs. Deswegen muss der quantitativ ermittelte Wert immer in Bezug zum Härteprüfverfahren mit den folgenden Parametern gesetzt werden:
Warum eine Härteprüfung? Die Härteprüfung wird gemacht zum Bestimmen des Widerstands, den ein Werkstoff der dauerhaften Verformung durch Eindringen eines härteren Eindringkörpers entgegensetzt. bestimmt werden. Damit lässt sich entscheiden ob ein bestimmter Werkstoff oder eine bestimmte Werkstoffbehandlung für den beabsichtigten Einsatzzweck geeignet ist. Was wird bei der Prüfung gemessen? Bei der Härteprüfung wird ein Prüfkörper in den Werkstoff eingedrückt und die Härte als Eindringwiderstand bestimmt. Diese Bestimmung erfolgt durch:
Die instrumentierte Eindringprüfung (Martens Härteprüfung) ist dadurch gekennzeichnet, dass nicht nur die Härte mit hoher hohe Genauigkeit bestimmt wird sondern auch aus der Kraft-Weg-Kurve weitere Werkstoffkennwerte bestimmt werden können. Die Wahl des Härteprüfverfahrens wird durch die Art und Homogenität des Werkstoffs, das Gefüge, die Größe der Probe und seinen Werkstoffzustand bestimmt. Bei allen Härteprüfungen muss die Probe repräsentativ für das gesamte Gefüge sein. Eine Ausnahme davon ist, wenn man z.B. die Härte von verschiedenen Gefügebestandteilen bestimmen möchte. Aus diesem Grund sollte bei einem heterogenen Gefüge ein größerer Eindruck als bei einem homogenen Werkstoff erreicht werden. Für jede Härteprüfung gibt es eigene Normen, die genaue Informationen über das Verfahren und dessen genauen Ablauf beinhaltet. Bei der Wahl eines geeigneten Verfahrens für die Härteprüfung stellen die folgenden Punkte Auswahlkriterien dar:
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