Die Brinell Härteprüfer Serie von QATM umfasst Geräte sowohl für die Mikro- als auch Makrohärteprüfung. Sämtliche Modelle sind nicht nur für die Härteprüfung nach Brinell, sondern auch für weitere Prüfmethoden geeignet, und reichen von semi- bis vollautomatisch. Geräte von QATM zeichnen sich durch hohen Bedienkomfort, durchdachtes Design und präzise Ergebnisse aus.
Der Schwede Johann August Brinell stellte auf der Weltausstellung in Paris im Jahre 1900 sein neues Härteprüfverfahren vor.
Beim Brinell-Verfahren wird eine Hartmetallkugel mit einer bestimmten Prüfkraft senkrecht in die Probenoberfläche eingedrückt. Dadurch entsteht in der Probenoberfläche ein bleibender Eindruck. Der Durchmesser des Eindrucks d wird mithilfe eines Messmikroskops ermittelt und die Brinellhärte errechnet oder aus den entsprechenden Tabellen entnommen.
Die Berechnung der Brinell Härte erfolgt mit folgender Formel:
Der Beanspruchungsgrad wird entsprechend der nachfolgenden Tabelle ausgewählt:
Werkstoff | Beanspruchungsgrad B [N/mm²] | KugeldurchmesserD [mm] | PrüfkraftF [N] | Erfassbarer Härtebereich [HBW] |
Stahl und Stahlguss, Nickel- und Titanlegierungen, Gusseisen ≥ 140 HBW, Cu und Cu-Legierungen ≥ 200 HBW | 30 | 1 | 2,94,2 | 95 – 650 |
Leichtmetalle und ihre Legierungen ≥ 35 HBW
| 15 | 1 | - | 48 – 327 |
Gusseisen < 140 HBW
| 10 | 1 | 98,07 | 32 – 218 |
Cu und Cu-Legierungen <35 HBW Leichtmetalle und ihre Legierungen ≥35<HBW<80 | 5 | 1 | 49,03 | 16 – 109 |
Leichtmetalle und ihre Legierungen ≥ 35 HBW | 2,5 | 1 | 24,52 | 8 – 55 |
Blei und Zinn | 1 | 1 | 9,807 | 3 – 22 |
Nach DIN EN ISO 6506
Für die Prüfung von Gusseisen dürfen nur Kugeldurchmesser >1 mm verwendet werden
Nach der Festlegung des Beanspruchungsgrades können Prüfkraft F und Kugeldurchmesser D gemäß der Tabelle festgelegt werden. Grundsätzlich sollte der Kugeldurchmesser dabei so groß wie möglich gewählt werden, um einen möglichst großen und damit repräsentativen Teil der Probenoberfläche zu erfassen.
Härtewerte, die mit verschiedenen Kugeldurchmessern bei gleichem Belastungsgrad ermittelt wurden, sind nur bedingt miteinander zu vergleichen. Härtewerte, die mit gleichem Kugeldurchmesser aber verschiedenen Belastungsgraden ermittelt wurden, sind nicht vergleichbar! Zur Angabe eines Härtewertes gehört daher zwingend auch immer die Angabe der Prüfparameter.
Nach DIN EN IS 6506-1 wird das Ergebnis einer Härteprüfung nach Brinell folgendermaßen angegeben:
310 HBW 2,5 / 187,2 / 20 ⇒ Härtewert nach Brinell
310 HBW 2,5 / 187,2 / 20 ⇒ Kurzzeichen für die Brinellhärte
310 HBW 2,5 / 187,2 / 20 ⇒ Kugeldurchmesser in mm
310 HBW 2,5 / 187,2 / 20 ⇒ Prüfkraftangabe: Prüfkraft [N] = 9,807 * Prüfkraftangabe
310 HBW 2,5 / 187,2 / 20 ⇒ Einwirkdauer der Prüfkraft (entfällt, falls zwischen 1 - 15 s)
Bei der normgerechten Prüfung sind weitere Voraussetzungen zu erfüllen:
Prüftemperatur
Abstände der Prüfeindrücke zueinander und zum Rand
Mit einem Brinell-Härteprüfgerät wird die Härte von Werkstoffen bestimmt, indem eine Kugel aus hartem Stahl oder Hartmetall unter einer bestimmten Last in die Oberfläche eingedrückt wird. Er wird häufig zur Prüfung von Metallen und Legierungen verwendet, um ihre Eignung für verschiedene Anwendungen zu beurteilen.
Bei der Prüfung wird eine Kugel mit einem bestimmten Durchmesser unter einer vorgegebenen Belastung in die Oberfläche des Werkstoffs gedrückt. Der Durchmesser des Eindrucks auf der Oberfläche wird dann gemessen und die Brinellhärte (BHN) wird aus der Last und der Größe des Eindrucks berechnet.
Die Brinell-Härteprüfung ist ideal für Metalle und Legierungen mit grober oder unregelmäßiger Kornstruktur wie Gusseisen, Aluminium und Stahl. Sie ist besonders nützlich für Werkstoffe, bei denen andere Härteprüfverfahren keine zuverlässigen Ergebnisse liefern.
Die Brinell-Härteprüfung hat den Vorteil, dass große Proben und Werkstoffe mit grober Kornstruktur geprüft werden können. Aufgrund der Größe des Eindrucks ergibt sich ein größerer Härtemittelwert, der weniger von der Oberflächenbeschaffenheit beeinflusst wird.
Die Genauigkeit kann durch Faktoren wie die Oberflächenbeschaffenheit der Probe, die Ausrichtung des Prüfgeräts, die Gleichmäßigkeit der aufgebrachten Last und die Genauigkeit der Messung des Eindruckdurchmessers beeinflusst werden. Eine ordnungsgemäße Kalibrierung und Wartung der Geräte ist für genaue Ergebnisse unerlässlich.