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Baustofftechnik 1 - Brinellhärte

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Baustofftechnik 1

Brinellhärte

Als erstes Verfahren stellen wir dir das Härteprüfverfahren nach Brinell vor. Dieses Verfahren wurde erstmals im Jahr 1900 auf der Pariser Weltausstellung vorgestellt.

Verfahren nach Brinell

Eine Stahlkugel mit einem Durchmesser $ D $ wird senkrecht in eine ebene, blanke Oberfläche einer Probe mit einer Prüfkraft $ F $ gedrückt. Nach der Wegnahme der Stahlkugel wird der Durchmesser $ d $ des Eindrucks auf einen hundertstel Millimeter genau ausgemessen und daraus die Brinellhärte berechnet.

 

Formale Berechnung

Die Formel zur Berechnung lautet:

Methode

Hier klicken zum Ausklappen$\ HB = \frac{0,102 \, \cdot \, \text{Prüfkraft}}{Eindruckoberfläche} = \frac{0,102 \, \cdot \, F}{A}= \frac{0,102 \, \cdot \, F}{\pi \, \cdot \, D \, \cdot \, (D - \sqrt{D^2-d^2}}$

Der Zahlenwert 0,102 dient als Umrechnungsfaktor der Härtewerte in Newton, welcher nach der damaligen Einführung von Newton als internationaler Einheitswert notwendig wurde. Hierdurch ist eine korrekte Übertragung der Härtewerte gewährleistet.  
Die Berechnung erfolgt mit der Angabe Kraft in Newton für die Prüfkraft, das Ergebnis hingegen ist dimensionslos und erhält als Kennzeichnung den Anhang HB.

So hat beispielsweise vergüteter Stahl die Brinellhärte 400 HB, Baustahl St70 die Brinellhärte 215 HB.
Die Prüfkraft selbst ist stoßfrei und wird während einer Dauer von 10 Sekunden aufgebracht. Anschließend wird die Prüfkugel 10 Sekunden lang bei weichen, duktilen Baustoffen und bei anderen Baustoffen mindestens 30 Sekunden lang gehalten. Um ein aussagekräftiges Ergebnis zu erhalten, ist der Abstand zwischen Probenrand und Eindruckmitte mindestens $ 2\cdot d $ groß zu wählen. Zudem sollte die Dicke der Probe mindestens dem 17-fachen der Eindringtiefe entsprechen, damit auf der Rückseite der Probe keine Beulen entstehen. Dies ist auch der Grund weshalb dieses Verfahren für dünne Bleche ungeeignet ist.