Durezza Brinell anno 1900Brinell DIN-EN-ISO 6506-1-2 2015
rivisitata da Ivo Capodieci
Formula di calcolo:
F ______
HB = — h= ½*π*D(D-√D2 -d2)
S
- La procedura consiste nel comprimere per 15 secondi,
una sfera di metallo duro con una forza “F” ben definita
contro una superficie del materiale da provare, e misurare i diametri ortogonali dell’impronta provocata dalla deformazione plastica e calcolarne la durezza.
-
- H = F/S Forza/Superficie
- D = diametro della sfera
- d1 d2 = diagonali x e y
- La superficie “S” è calcolata
- h= ½*π*D(D-√D2 -d2)
_
- Dove d =( d1+d2) / 2 (diametro Medio)
- L’impronta deve rimanere tra 0,24 D e 0,6 D.
- Lo spessore minimo >8 h
- La distanza tra le impronte > 4 d dal centro delle impronte
- La durezza non deve superare i 600HB
- Le sfere debbono essere in Metallo duro e certificate.
2*FHBW=0,102 ––––––––––––
πD(D-√D2-d2)
0,102 = conversione di F(Kgf) N
- Dove d =( d1+d2) / 2 (diametro Medio)
Designazione della prova
600 HBW 1 / 30 / 20
600 Il valore Brinell (HB)con sfera in metallo duro (W),
1 Il Diametro della sfera utilizzata,
30 Il Carico applicato (F=294,2N)
20 I secondi di fermo carico
Tutte le prove effettuabili designazione sfera e carico
Simbolo della durezza
|
Diametro sfera
D mm |
Forza-diametro-ratio
0,102*F/D2 N/mm2 |
Valore della forza
F |
HBW 10/3000
|
10
|
30
|
29,42 KN
|
HBW 10/1500
|
10
|
15
|
14,71KN
|
HBW 10/1000
|
10
|
10
|
9,807KN
|
HBW 10/500
|
10
|
5
|
4,903KN
|
HBW 10/250
|
10
|
2,5
|
2,452KN
|
HBW 10/100
|
10
|
1
|
980,7 N
|
HBW 5/750
|
5
|
30
|
7,355KN
|
HBW 5/250
|
5
|
10
|
2,452KN
|
HBW 5/125
|
5
|
5
|
1,226KN
|
HBW 5/62,5
|
5
|
2,5
|
612,9N
|
HBW 5/25
|
5
|
1
|
245,2N
|
HBW 2,5/187,5
|
2,5
|
30
|
1,839N
|
HBW 2,5/62,5
|
2,5
|
10
|
612,9N
|
HBW 2,5/31,25
|
2,5
|
5
|
306,5N
|
HBW2,5/15,626
|
2,5
|
2,5
|
153,2N
|
HBW 2,5/6,25
|
2,5
|
1
|
61,29N
|
HBW 1/30
|
1
|
30
|
294,2N
|
HBW 1/10
|
1
|
10
|
98,07N
|
HBW 1/5
|
1
|
5
|
49,03N
|
HBW 1/2,5
|
1
|
2,5
|
24,52N
|
HBW 1/ 1
|
1
|
1
|
9,807N
|
Selezionare la scala per :
Acciai F/D2= 30,
3000/(10*10)=3000/100 =30
750/(5*5)=750/25 =30
187,5/(2,5*2,5)=187,5/6,25 =30
30/1 =30
3000/(10*10)=3000/100 =30
750/(5*5)=750/25 =30
187,5/(2,5*2,5)=187,5/6,25 =30
30/1 =30
Leghe di rame F/D2= 10
1000/(10*10)=1000/100 =10
250/25 =10
62,5/6,25 =10
10/1 =10
Le leghe leggere F/D2 =2,5
250/(10*10)=250/100 =2,5
62,5/6,25 =2,5
2,5/1 =2,5
Le leghe leggere F/D2 = 5
500/(10*10)=500/100 =5
125/25 =5
31,25/6,26 =5
5/1 =5
125/25 =5
31,25/6,26 =5
5/1 =5
Scelta della scala di misura
Materiale
|
durezza Brinell
HBW |
Forza-diametro ratio
N/mm2 |
Acciai e sue leghe Nichel-Titanio
|
30
|
|
Ghisa di acciaio
|
<140
|
10
|
≥140
|
30
|
|
< 35
|
5
|
|
Rame e leghe di rame
|
35a 200
|
10
|
> 200
|
30
|
|
< 35
|
2,5
|
|
5
|
||
Leghe leggere
|
35a 80
|
10
|
metalli teneri
|
15
|
|
>80
|
10
|
|
15
|
||
Metodo di prova
|
Sfera
|
D
|
Materiale da testare
|
HBW 10/3000
|
10
|
30
|
Leghe ferrose, Ghisa, acciai
|
HBW 10/1500
|
10
|
15
|
Rame- Alluminio Leghe leggere
|
HBW 10/1000
|
10
|
10
|
Alluminio sue leghe e leghe leggere
|
HBW 10/500
|
10
|
5
|
Alluminio,Zinco
|
HBW 10/250
|
10
|
2,5
|
Alluminio puro, Piombo
|
HBW 10/100
|
10
|
1
|
Alluminio puro, Piombo
|
HBW 5/750
|
5
|
30
|
Ghisa leghe di acciaio Fusioni acciaio
|
HBW 5/250
|
5
|
10
|
Alluminio sue leghe e leghe leggere
|
HBW 5/125
|
5
|
5
|
Alluminio,Zinco
|
HBW 5/62,5
|
5
|
2,5
|
Alluminio puro, Piombo
|
HBW 5/25
|
5
|
1
|
Alluminio puro, Piombo
|
HBW 2,5/187,5
|
2,5
|
30
|
Ghisa leghe di acciaio Fusioni acciaio
|
HBW 2,5/62,5
|
2,5
|
10
|
Alluminio sue leghe e leghe leggere
|
HBW 2,5/31,25
|
2,5
|
5
|
Alluminio,Zinco
|
HBW 2,5/15,626
|
2,5
|
2,5
|
Alluminio puro, Piombo
|
HBW 2,5/6,25
|
2,5
|
1
|
Alluminio puro, Piombo
|
HBW 1/30
|
1
|
30
|
Ghisa leghe di acciaio Fusioni acciaio
|
HBW 1/10
|
1
|
10
|
Alluminio sue leghe e leghe leggere
|
HBW 1/5
|
1
|
5
|
Alluminio,Zinco
|
HBW 1/2,5
|
1
|
2,5
|
Alluminio puro, Piombo
|
HBW 1/ 1
|
1
|
1
|
Alluminio puro, Piombo
|
Diametro impronta
|
Spessore minimo di prova
|
|||
d mm
|
D = 1
|
D = 2
|
D = 5
|
D = 10
|
0,2
|
0,08
|
|||
0,3
|
0,18
|
|||
0,4
|
0,33
|
|||
0,5
|
0,54
|
|||
0,6
|
0,8
|
0,29
|
||
0,7
|
0,40
|
|||
0,8
|
0,53
|
|||
0,9
|
0,67
|
|||
1
|
0,83
|
|||
1,1
|
1,02
|
|||
1,2
|
1,23
|
0,58
|
||
1,3
|
1,46
|
0,69
|
||
1,4
|
1,72
|
0,8
|
||
1,5
|
2
|
0,92
|
||
1,6
|
1.05
|
|||
1,7
|
1,19
|
|||
1,8
|
1,34
|
|||
1,9
|
1,50
|
|||
2
|
1,67
|
|||
Dimpronta
|
Spessore minimo di prova
|
|||
impronta
|
||||
d mm
|
D = 1
|
D = 2
|
D = 5
|
D = 10
|
2,2
|
2,04
|
|||
2,4
|
2,46
|
1,17
|
||
2,6
|
2,92
|
1,38
|
||
2,8
|
3,43
|
1,6
|
||
3
|
4
|
1,84
|
||
3,2
|
2,46
|
2,1
|
||
3,4
|
2,38
|
|||
3,6
|
2,68
|
|||
3,8
|
3,00
|
|||
4
|
3,34
|
|||
4,2
|
3,70
|
|||
4,4
|
4,08
|
|||
4,6
|
4,48
|
|||
4,8
|
4,91
|
|||
5
|
5,36
|
|||
5,2
|
5,83
|
|||
5,4
|
6.33
|
|||
5,6
|
6,86
|
|||
5,8
|
7,42
|
|||
6,0
|
8
|
|||
- Lo strumento di misura delle diagonali deve garantire
- ±0,5%
- La verifica dello strumento di misura va fatta in 4 intervalli della sua scala e tra gli intervalli l’errore non deve eccedere dello 0,5%
- Il ciclo di prova deve essere di ± 1 sec.
- Le scale di misura da provare debbono essere suddivise in tre campi
- =< 250HBW da 250 a 450 HBW >= 450HBW
le tolleranze ; variate nel 2015
per prove D = 30
per prove D = 30
per prove dove D = 10 o 5 o 2,5Errori e ripetibilità della macchina ammessi per D30Durezza campione di riferimento
CRMRipetitività permessa
dalla macchina di prova
rrel In %Errore ammesso per la macchina di prova
Erel in % su H≧2503± 3,0250< HBW ≦4502,5± 2,5> 4502± 2,5
range di durezza
|
0,102xF/D =10
|
0,102xF/D = 5
|
0,102x F/D = 2,5
|
Ripetivita alla macchina di prova permessa %
|
errore permesso alla macchina di prova in %
|
durezza HBW
|
durezza HBW
|
durezza HBW
|
|||
1
|
<100
|
<70
|
< 70
|
3,0%
|
± 3,0
|
2
|
da 100 a 200
|
da 70 a 100
|
N/A
|
3,0%
|
± 3,0
|
3
|
>200
|
>100
|
N/A
|
3,0%
|
± 3,0
|
PROVA BRINELL ISO 6506-2014 1-2-
Modifiche fatte dalla edizione 2006
- Differenza di tolleranze tra D30 e altre scale
- Inserimento del fattore t (Student)nel calcolo delle incertezze.
Fattore di errore determinato da due
misure ottenute da una medie di misure.
________________________
uHTM = √u2CRM+u2CRM-D+u2mS +u2H
DOVE
uCRM INCERTEZZA DEL BLOCCO CAMPIONE CERTIFICATO
uCRM-D INCERTEZZA DOPO RI CALIBRAZIONE DEL BLOCCO CAMPIONE
uH DEVIANZA STANDARD RISCONTRATA MISURANDO CON IL DUROMETRO
ums INCERTEZZA DI MISURA DEL DUROMETRO STD.DEV
Esempio
Blocco di campione di durezza di riferimento HCRM =(100±1,0)HBW 2,5/187,5
Incertezza del Blocco CRM (da certificato) uCRM =0,5 HBW 2,5/187,5
Risoluzione di misura della macchina di prova ums = 0,5 µm
Blocco di campione di durezza di riferimento HCRM =(100±1,0)HBW 2,5/187,5
Incertezza del Blocco CRM (da certificato) uCRM =0,5 HBW 2,5/187,5
Risoluzione di misura della macchina di prova ums = 0,5 µm
Valori di durezza ottenuti
Tabella A. 7 Risultati verifica indiretta
|
||
Numero
|
Misura dell’impronta mm
|
Valore di durezza calcolato HBW
|
1
|
1,462min
|
101,1
|
2
|
1,469
|
100,1
|
3
|
1,472max
|
99,6
|
4
|
1,471
|
100,8
|
5
|
1,468
|
100,3
|
| _ Valore medio H |
1,4684
|
100,2
|
| Devianza standard sH |
0,6
|
|
| HBW durezza Brinell | ||
Tabella A.8 Incertezza di misura combinata
|
||||||
Quantità
Xi |
Valore stimato
xi |
Relativa incertezza di misura
u(xi) |
Distribuzione tipo
|
Relativa incertezza di misura
u(xi) |
Coeffivcente di sensibilità
ci |
Contribuzione all’incertezza di misura
ui(H) |
| uCRM | 100,0 HBW | 0,50 HBW | Normale | 6,0 X 10-4 |
1
|
0,5 HBW
|
| uH |
0 HBW
|
0,31 HBW | Normale |
1
|
0,31 HBW
|
|
| ums |
0 HBW
|
0,00014 mm | Rettangolare | 2,9 x 10-5 |
-152,2HBW/mm
|
-0,02 HBW
|
| uCRM-D |
0 HBW
|
0 HBW | Triangolare | 12,0 x 10-4 |
1
|
0 HBW
|
| uHTM | Incertezza standard relativa Combinata |
0,59
|
||||
| U HTM(K=2) | Incertezza relativa combinata espansa |
1,2
|
||||
| HBW | Durezza Brinell | |||||
| Coefficiente di sensibilità | δH H D+√D2-d2 ——=—*————— δd d √D2-d2 dove: H =100,0 HBW , D = 2,5 , d =1,469 mm |
0,1 δms =——— =0,29 2* √3 | ||||
t .sH 1,14* 0,6
uH=–––––- = –––––– = 0,31
√n √ 5
dove: t (Student)= 1,14 , n = 5, e sH = 0,6
Tabella A. 9 Massima deviazione di misura della durezza compresa l’incertezza della macchina
|
|||
Durezza testata
H HBW 2,5/187,5 |
Incertezza espansa della misura
UHTM HBW |
Deviazione della macchina di prova con i campioni di riferimento
⎢b̅⎢ HBW |
Max relativa deviazione nella misura della forza comprensiva dell’incertezza del campione di misura
∆HHTMmax HBW |
100,2
|
1,20
|
0,20
|
1,40
|
b= 100,2 -100=0,2 HBW
– –
b= H - HCRM
∆HHTM max= UHTM +⎢b̅⎢ = 1,2+0,2 =1,4 HBW
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