Phương pháp đo độ cứng Brinell là phương pháp lâu đời nhất và được ứng dụng khá phổ biến trong lĩnh vực cơ khí cho đến ngày nay. Vậy cụ thể phương pháp này như thế nào? Hãy cùng Hùng Nguyên tìm hiểu qua bài viết này nhé.
Phương pháp đo độ cứng Brinell
Đây là phương pháp kiểm tra độ cứng lâu đời, được phát minh bởi kỹ sư người Thụy Điển tên là Johan August Brinell vào năm 1900. Phương pháp này được sử dụng rộng rãi và đã được tiêu chuẩn hóa để kiểm tra độ cứng vật liệu trong các ngành kỹ thuật và luyện kim.
Độ cứng Brinell được xác định bằng cách nhấn một khối cầu bằng thép cứng hoặc cacbit có đường kính D xác định dưới một tải trọng P cho trước, trong khoảng thời gian nhất định, bi thép sẽ lún sâu vào mẫu thử (Mũi thử trong phương pháp đo này là bi thép có đường kính 10 mm với lực ấn 3000 kg ấn lõm vào bề mặt kim loại. Đối với các kim loại mềm, lực ấn sẽ được giảm xuống 500 kg, và đối với các kim loại cực cứng, sẽ sử dụng đến bi thử Cardbide Tungsten để giảm thiểu biến dạng đầu thử).
Nguyên lý phương pháp đo độ cứng Brinell
Trong phương pháp này, trị số độ cứng gọi là HB được xác định bằng áp lực trung bình, biểu thị bằng Newton trên 1 mm2 diện tích mặt cầu do vết lõm để lại, độ cứng Brinell được tính theo công thức: HB = 2P/ Π.D.(D – sqrt(D2-Di2)
Trong đó:
P - Áp lực ấn vuông góc với mặt mẫu thử.
D - Đường kính bi đo (mm) được quy định theo TCVN.
Di - Đường kính vết lõm (mm)
Thang đơn vị độ cứng Brinell ký hiệu HB
Máy đo độ cứng Brinell
Ứng dụng, cách chọn đầu đo, tải trọng đo cho các vật liệu
- Đường kính mũi đo phụ thuộc vào chiều dày mẫu đo. Mẫu đo càng mỏng thì đường kính viên bi càng nhỏ. Đường kính mũi đo được tiêu chuẩn hóa theo tiêu chuẩn quốc tế là 10mm, 5mm, 2.5mm và 1mm.
- Tải trọng đo trong phương pháp đo độ cứng Brinell cũng phụ thuộc vào vật liệu đo, nó tỷ lệ thuận với tỷ số L/D2
- Tuy nhiên, muốn kết quả đo được chính xác hơn ta nên chọn tải trọng sao cho tỷ lệ giữa đường kính vết lõm d và đường kính viên bi D nằm trong khoảng (0.2 - 0.6)
- Thời gian đặt tải: ảnh hưởng đến kết quả đo nên phải được chọn phù hợp
+ Tải phải được đặt chậm và có kiểm soát
+ Thời gian đặt tải thông thường khoảng 10-30 giây cho phép biến dạng đàn hồi
Dưới đây là bảng hướng dẫn để chọn đầu đo, lực đo trên các ứng dụng khác nhau của phương pháp đo độ cứng Brinell.
Biểu tượng
|
Đầu đo
|
Lực tác dụng N
|
Các ứng dụng
|
HBW 2.5/187.5
|
|
1839
|
Steel, cast iron
|
HBWT 30 C
|
|
1839
|
Steel, cast iron (direct reading) above 500 HB, below 400 HB
|
HBWT 30 S
|
|
1839
|
Steel, cast iron (direct reading) above 500 HB, below 400 HB
|
HBW 2.5/62.5
|
2.5 Carbide ball
|
612.9
|
Aluminum
|
HBT 10
|
2.5 Carbide ball
|
612.9
|
Aluminum
|
HBW 5/125
|
5 Carbide ball
|
1226
|
Aluminum
|
HBWT 5
|
5 Carbide ball
|
1226
|
Aluminum (direct reading) above 500 HB, below 400 HB
|
HBW 1/10
|
1 Carbide ball
|
98.07
|
Cast iron, copper alloys
|
Ưu điểm của phương pháp Brinell
+ Phạm vi đo tương đối rộng.
+ Có thể so sánh với các tải trọng khác nhau (với cùng một hệ số L/D2 xác định).
+ Ít nhạy cảm với chất lượng bề mặt kiểm tra.
+ Có mối liên hệ tương đối với độ bền kéo.
+ Độ chính xác cao.
+ Thử đơn giãn, nhanh chóng, quá trình chuẩn bị mẫu không quá phức tạp và giá thành tương đối rẻ.
Nhược điểm của phương pháp Brinell
+ Do mũi thử bằng bi có độ cứng tương đối cao, nên chỉ dùng khi độ cứng vật liệu dưới 450HB, vật liệu cứng hơn thì sai số đo sẽ lớn.
+ Vết đo làm biến cứng vật liệu.
+ Không thích hợp cho vật liệu mỏng, chỉ đo chính xác với các vật liệu có độ dày trên 4mm.Các vật liệu có mạ phủ, vật liệu quá cứng, các bề mặt cong.
+ Độ chính xác của kết quả đo chịu ảnh hưởng bởi kỹ thuật của người đo.
BẢNG QUY ĐỔI THANG ĐO ĐỘ CỨNG BRINELL SANG CÁC THANG ĐỘ CỨNG TƯƠNG ỨNG.
Ngoài ra Qúy khách hàng có thể tham khảo thêm chi tiết các dòng máy đo độ cứng
TẠI ĐÂY
Hy vọng rằng qua những chia sẻ trên của
Hùng Nguyên, quý khách hàng đã có thêm những thông tin hữu ích về phương pháp đo độ cứng Brinell. Ngoài ra, nếu cần tư vấn cụ thể hay có nhu cầu mua các dòng
máy đo độ cứng chính hãng, chất lượng, giá cả hợp lý nhất quý khách hãy liên hệ trực tiếp với chúng tôi:
CÔNG TY TNHH THIẾT BỊ VÀ CÔNG NGHỆ HÙNG NGUYÊN
Địa chỉ: Số nhà 20D, ngõ 16 ngách 28 Phố Đỗ Xuân Hợp, Phường Mỹ Đình 1, Quận Nam Từ Liêm, TP. Hà Nội
Điện thoại: 0969 941 198
Email: admin@hungnguyen.vn