ISO EN UNI 6506 parte 1 e parte 2
Durezza Brinell anno 1900
F
HB = — la formula h= ½*π*D(D-√D2 -d2)
S
Dove
h è la superficie dell'impronta provocata dalla sfera sotto carico costante
D il diametro della sfera
d il diametro dell'impronta
HB il valore di durezza Brinell
F la forza
S la superficie della calotta.
- 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
- Dove d =( d1+d2) / 2 (dia. 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*F
HB=0,102—————-—
πD(D-√D2-d2)
Designazione della prova
600 HBW 1 / 30 / 20
600 la durezza Brinell calcolata .
HBW Hardness Brinell W sfera in metallo duro
1 Il diametro della sfera utilizzata
30 Il carico Utilizzato (30 kgf) 294,2 N
20 I secondi di fermo carico
Le comparazioni tra le varie scale Brinell sono possibili solo dove il rapporto D/F corrisponda. Per esempio un valore ottenuto di: 200HB10/3000 dovrebbe corrispondere ad un valore di circa 200HB187,5/2,5 (va tenuto conto che la superficie di prova deve essere perfettamente preparata)
Tutte le prove brinell
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
|
HBW 2,5/15,626
|
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
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 - 5
250/(10*10)=250/100 =2,5
62,5/6,25 =2,5
2,571 =2,5
500/(10*10)=500/100 =5
125/25 =5
31,25/6,26 =5
5/1 =5
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
|
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
|
Vantaggi :
- Grossi carichi e grosse sfere, quindi Grande superficie controllata.
- Esiste un rapporto abbastanza reale tra valore di durezza e resistenza a carico di rottura.
- Facilità di misurazione dell’impronta. ( * )
- Preparazione per carichi 3000 1000 e 500 “facile”, è sufficiente una smerigliatrice a disco flessibile.
- Svantaggi:
- La lettura delle impronte deve essere rigorosamente severa.*(digitale con risoluzione minima 0,005mm consigliata)
- In grandi pezzi forgiati va eliminata la crosta superficiale per almeno 5 mm.
- La comparazione tra le varie scale anche Brinell è difficile o impossibile.
- La superficie di prova deve essere piana.
- 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
=< 225HBW da 300 a 400 HBW >= 500HBW
- NUOVA TABELLA TOLLERANZE per F/D = 30
- Acciai F/D2= 30,3000/(10*10)=3000/100 =30750/(5*5)=750/25 =30187,5/(2,5*2,5)=187,5/6,25 =3030/1 =30
Errori e ripetibilità della macchina ammessi per D30
|
Durezza campione di riferimento
CRM
|
Ripetitività permessa
dalla macchina di prova
rrel In %
|
Errore ammesso per la macchina di prova
Erel in % su H
|
≧250
|
3
|
± 3,0
|
250< HBW ≦450
|
2,5
|
± 2,5
|
> 450
|
2
|
± 2,0
|
E per le altre prove
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
|
Le ASTM E 10 hanno introdotto questo anno anche queste specifiche, non esistenti nelle ISO 6507
7.6.3 Per le prove su superfici piane, la differenza tra i diametri maggiore e minore misurati per lo stesso rientro non deve superare 1% del diametro della sfera del penetratore a meno che non sia specificato, nella specifica del prodotto, come ad una struttura di grano anisotropa.
7.6.3.1 Esempio-Per incavi realizzati con penetratori a sfera con 10 mm, 5 mm 2,5 millimetri e 1 mm di diametro, le differenze massime tra i più grandi e più piccoli diametri misurati sono rispettivamente di 0,1 millimetri, 0,05 millimetri, 0,025 millimetri e 0,01 mm rispettivamente.
A1.5.1 La verifica giornaliera è intesa come uno strumento per l'utente per monitorare le prestazioni della macchina di prova tra verifiche indirette. Come minimo, la verifica giornaliera è effettuata in conformità allo schema riportato nella tabella A1.1 per ciascuna scala Brinell che verrà utilizzata
Table 2 Resolution and graduation Spacing of Indentation Measuring Device
|
|
Type A
|
Type B
|
Ball Diameter
mm
|
Minimum Indicator Resolution
mm
|
Maximun Graduatation Spacing
mm
|
10
|
0,01
|
0,1
|
5
|
0,05
|
0,05
|
2,5
|
0,0025
|
-
|
1
|
0,001
|
-
|