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Brinell Härteprüfer

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.

Mikro Brinell Härteprüfer Prüfkraftbereich: 0,25 g – 62,5 kg

Makro Brinell Härteprüfer Prüfkraftbereich: 0,3 kg – 3000 kg

Vollautomatische Brinell Härteprüfer Prüfkraftbereich: 0,3 kg – 3000 kg

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Hintergrundinformation Härteprüfung nach Brinell (DIN EN ISO 6506)

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.

1. Eindruck einer Hartmetallkugel mit ØD und Prüfkraft F in den Prüfkörper

Eindruck einer Hartmetallkugel mit ØD und Prüfkraft F in den Prüfkörper

2. Messen des entstandenen Eindrucks mit Durchmesser d

Messen des entstandenen Eindrucks mit Durchmesser d

Berechnung der Brinell Härte

Die Berechnung der Brinell Härte erfolgt mit folgender Formel:

Berechnung der Brinell Härte


Bei der Härteprüfung nach Brinell ist die Auswahl der geeigneten Prüfparameter von entscheidender Bedeutung.

Bei sehr kleinen oder sehr großen Eindringtiefen wird das Brinell-Verfahren ungenau. Aus diesem Grund muss die Prüfkraft so gewählt werden, dass für den mittleren Eindruckdurchmesser folgende Bedingungen erfüllt sind:


0,24 * D < d <0,6 * D

Um diese Bedingung zu erfüllen wurde der ‚Beanspruchungsgrad B‘ eingeführt. Dieser ist von der zu prüfenden Werkstoffgruppe abhängig.

Berechnung der Brinell Härte


Der Beanspruchungsgrad wird entsprechend der nachfolgenden Tabelle ausgewählt:

Beanspruchungsgrad B für Brinell Härteprüfer

 

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
2,5
5
10

2,94,2
1839
7355
29420

95 – 650

Leichtmetalle und ihre Legierungen ≥ 35 HBW

 

15

1
2,5
5
10

-
-
-
14710

48 – 327

Gusseisen < 140 HBW

Cu und Cu-Legierungen  350 – 200 HBW

Leichtmetalle und ihre Legierungen ≥ 35 HBW 

 

10

1
2,5
5
10

98,07
612,9
2452
9807

 32 – 218

Cu und Cu-Legierungen <35 HBW

Leichtmetalle und ihre Legierungen ≥35<HBW<80 

5

1
2,5
5
10

49,03
306,5
1226
4903

16 – 109

Leichtmetalle und ihre Legierungen ≥ 35 HBW

2,5

1
2,5
5
10

24,52
153,2
612,9
2452

8 – 55

Blei und Zinn

1

1
2,5
5
10

9,807
61,29
245,2
98,7

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.  

Ergebnis einer Brinell Härteprüfung

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)

Weitere Voraussetzungen einer Brinell Härteprüfung

Bei der normgerechten Prüfung sind weitere Voraussetzungen zu erfüllen:

Weitere Voraussetzungen einer Brinell Härteprüfung

Prüftemperatur

  • normale Anforderungen: 10°C bis 35°C
  • hohe Anforderungen: 23°C ± 5°C

Abstände der Prüfeindrücke zueinander und zum Rand

  • a ≥ 2,5 * d
  • b ≥ 3,5 * d

Brinell Härteprüfer - FAQ

Wofür wird ein Brinell-Härteprüfer verwendet?

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.

Wie funktioniert der Brinell-Härteprüfer?

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.

Welche Materialien eignen sich für die Brinell-Härteprüfung?

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.

Welche Vorteile bietet die Verwendung eines Brinell-Härteprüfers?

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.

Welche Faktoren können die Genauigkeit einer Brinell-Härteprüfung beeinflussen?

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.