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Härteprüfung nach Brinell
Einordnung, Ablauf, Unterscheidung und Praxisempfehlungen.Einordnung des Brinell-Verfahrens
Das Brinell-Verfahren ist ein statisches Härteprüfverfahren, das sich wie folgt charakterisieren lässt:
- Es gehört zu den genormten Verfahren (ISO 6506, ASTM E10).
- Das Brinell-Verfahren hat einen Prüflastbereich von 1 bis 3000 kgf, das heißt mit diesem Verfahren lässt sich im Kleinlast- und vor allem im Makrobereich (konventionellen Bereich) Härte prüfen.
- Es handelt sich um ein optisches Verfahren. Das heißt, zur Ermittlung des Härtewertes eines Prüfstückes wird die Eindrucksgröße gemessen, die der Eindringkörper hinterlässt.
- Form und Material des Eindringkörpers: Der Eindringkörper ist eine Hartmetallkugel aus Wolframkarbid, die je nach Brinell-Methode einen Durchmesser von 1, 2.5, 5 oder 10 mm besitzt.
Vor- und Nachteile des Brinell-Verfahrens
Die Härteprüfung nach Brinell bietet folgende Vorteile:
- Mit Brinell lassen sich auch inhomogene Materialien (z. B. Gussteile) prüfen, da die große Kugel viele Kristalle (unterschiedliche Gefügebestandteile des Materials) trifft und einen mechanischen Mittelwert bildet.
- Eine Vielzahl an Prüfkräften und Kugeldurchmessern für die unterschiedlichsten Anwendungen steht zur Auswahl.
- Vergleichsweise große Prüfeindrücke, die einfacher zu vermessen sind als die eher kleinen Vickers-Eindrücke.
- Probenoberfläche kann rau sein.
Die Härteprüfung nach Brinell besitzt folgende Nachteile:
- Eine gute Oberflächenbeschaffenheit der Probe ist erforderlich, da der Eindruck optisch vermessen wird. Das bedeutet, die Prüfstelle muss präpariert sein.
- Hohes Risiko der Deformation des zu prüfenden Materials bei Prüfungen im Makrobereich mit hoher Prüflast (z. B. HBW 10/3.000) und damit Gefahr von Messfehlern aufgrund von Wallbildung. Deshalb ist eine gute Ausleuchtung des Prüfeindrucks wichtig, um den Prüfeindruck korrekt auswerten zu können (z. B. mithilfe eines Ringlichts).
- Begrenzung der Anwendung des Verfahrens bei sehr harten Materialien und gleichzeitig dünnen Proben (siehe Mindestprobendicke bei Brinell).
- Das Verfahren ist langsam (im Vergleich zum Rockwell-Verfahren). Der Prüfablauf dauert zwischen 30 und 60 Sekunden, wobei die Probenpräparationszeit nicht mit eingerechnet ist.