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La prova consiste nell’imprimere una sfera d’acciaio avente diametro D, con carico F, nel pezzo da esaminare e misurare il diametro d dell’impronta lasciata sulla superficie, dopo che il carico è stato rimosso. La durezza Brinell HB è un valore uguale a un quoziente del carico di prova F dell’impronta (espresso in kgf) per l’area (in mm2), considerata come una calotta sferica, con diametro sfera D.
Quando la prova è effettuata con una sfera d’acciaio temperato, il valore di durezza Brinell deve essere seguito dal simbolo HBS; e dal simbolo HBW quando la sfera è in carburo di tungsteno (Widia®). Questa denominazione è seguita da un indice che ricorda le condizioni di prova: diametro della sfera / carico / tempo di applicazione in secondi. L’indicazione del diametro della sfera e del carico sono facoltativi per la prova normale a 29430 N con sfera di 10 mm. Nello stesso modo, un tempo di applicazione normale (da 10 a 15 s) non viene generalmente indicato.
Esempio: 160 HBW 2,5 / 613 / 15 (Durezza con sfera in CARBURO da 2,5 mm Ø, con 613 N di carico,applicato per 15 secondi).
Valore misurato (Punti Brinell) | Sfera (Ø-natura) | Carico (N) | Tempo di applicazione | Espressione del risultato |
230 | 10mm - carburo | 29430 | 15 s | 230 HBW |
325 | 2,5mm - carburo | 1839,4 | 15 s | 325 HBW 2,5/1839,4/15 |
425 | 1mm - carburo | 294,3 | 15 s | 425 HBW 1/294,3/15 |
160 | 2,5mm - acciaio | 613,1 | 30 s | 160 HBS 2,5/613,1/30 |
Esiste un rapporto fra forza e sfera da utilizzare in funzione del materiale e della sua durezza. Maggiore e’ il numero del rapporto maggiore e’ la durezza del materiale.
Natura del pezzo | Durezza Brinell | F/D2 (N/mm2) |
Acciaio e ghise | - - - | 30 |
Alluminio e leghe d’alluminio | Inferiore a 25 Da 25 a 55 Da 55 a 80 Superiore a 80 |
2,5 5 5 o 10 10 |
Rame e leghe di rame | Inferiore a 35 Da 35 a 40 Da 40 a 190 Da 190 a 200 |
5 5 o 10 10 30 |
La forza di prova in N risultante dal diametro della sfera e dal rapporto F/D2 scelto è dato nella seguente tabella:
F/D2 (D sfera mm) | Ø 10 | Ø 5 | Ø 2,5 | Ø 2 | Ø 1 |
2,5 | 2452,5 | 613,1 | 153,2 | 98,1 | 24,5 |
5 | 4905 | 1226,2 | 306,5 | 19,62 | 49,05 |
10 | 9810 | 2452,5 | 613,1 | 392,4 | 98,1 |
30 | 29430 | 7357,5 | 1839,4 | 1177,2 | 294,3 |
Esempio : F/D2= 30 o (HB 30 in gergo pratico) corrisponde a: sfera D 102 x 30 = 29430 N oppure sfera 2,52 x 30 = 1839,4N.
Mantenendo costante il rapporto F/D2 i valori di durezza ottenuti sono fra loro equivalenti e perfettamente comparabili.
La scelta quindi di adottare forza di prova alta o bassa e’ determinata dallo spessore del prodotto da misurare. Esiste una tabella “ tabella degli spessori minimi misurabili” per ogni forza e durezza. Oppure si fa un breve calcolo della profondità dell’impronta e si moltiplica per 8 si ottiene lo spessore minimo consentito del materiale per sopportare quell’impronta.
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