Определение твердости стали по методу Бринелля.

Твердостью называют способность материала сопротивляться внедрению в него другого, более твердого тела. Твердость стали по методу Бринелля определяют путем вдавливания в образец стального шарика под определенной нагрузкой. Испытания проводят на приборе гидравлического типа ТШ (рис.8.14) с наконечником, заканчивающимся стальным шариком диаметром 5 или 10 мм.

Шарик устанавливают в наконечник шпинделя, расположенного в головке прибора. Стальной образец перед испытанием зачищают напильником или наждачным кругом, помещают на столик прибора и прижимают к шариковому наконечнику столиком под нагрузкой 1 кН. Нагрузку на шпиндель подают при помощи системы рычагов и шатуна. На свободном конце рычага находится подвеска с грузами. Электродвигатель через эксцентрик приводит в движение шатун, который опускается, освобождая рычаг. Груз плавно опускается, а давление шпинделя на образец нарастает. Когда рычаг возвращается в начальное положение, нагрузка снимается. Для шарика D=10 мм нагрузка составляет 30 кН, время выдержки 30 с. Диаметр отпечатка, полученного на образце, измеряют при помощи измерительного микроскопа с точностью до 0,05 мм в двух взаимно перпендикулярных направлениях и берут среднее арифметическое. При этом должно соблюдаться следующее условие

0,2D≤d≤0.6D,

где D – диаметр шарика, мм;

d – диаметр отпечатка, мм.

Число твердости по Бринеллю вычисляют, МПа, по формуле:

,

где Р – нагрузка на шарик, Н.

Между твердостью и прочностью стали существует определенная зависимость:

,

где σ_b - предел прочности на растяжение, МПа;

НВ – число твердости по Бриннелю, МПа.

Метод Бринелля используют для испытания стали твердости НВ до 400. Для более твердых сталей применяют метод Роквелла HR (по вдавливанию алмазного конуса), метод Виккерса HV (по вдавливанию алмазной пирамиды).