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Werkstofftechnik 1 - Brinell

Kursangebot | Werkstofftechnik 1 | Brinell

Werkstofftechnik 1

Brinell

Als erstes Verfahren wird das Härteprüfverfahren nach Brinell vorgestellt. Dieses Verfahren wurde erstmals im Jahr 1900 auf der Pariser Weltausstellung vorgestellt. 

Prüfverfahren nach Brinell
Prüfverfahren nach Brinell

 

Prinzip des Verfahrens 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.

Härteprüfverfahren Brinell (Schema)
Härteprüfverfahren Brinell (Schema)

Formel zur Berechnung

Die Formel zur Bemessung ist

Methode

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

Merke

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$.

Beispiel

So hat beispielsweise vergüteter Stahl die Brinellhärte 400HB, Baustahl St70 die Brinellhärte 215HB

Die Prüfkraft selber ist stoßfrei und wird innerhalb von 10 sec. aufgebracht. Anschließend 10 sec. bei weichen, duktilen Werkstoffen und bei anderen Werkstoffen mindestens 30 sec. 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.