Методика определения твердости на приборе Бринелля состоит в том, что в испытываемый образец «А» (рис.1) под определенной нагрузке Р вдавливается стальной закаленный шарик диаметром 2,5, 5, 10 мм.
Образец устанавливается на столике шлифованной поверхностью кверху. Поворотом вручную маховика по часовой стрелке столик с образцом поднимают до упора. Далее нажатием кнопки включают электродвигатель. Он перемещает коромысло и постепенно нагружает шток, т.е. вдавливает шарик в образец под действием нагрузки, сообщаемой привешенным к коромыслу грузом. Нагрузка действует в течение определенного времени (10-60 с), после чего двигатель автоматически отключается, нагрузка снимается. Поворотом маховика против часовой стрелки опускают столик прибора, образец освобождается. В образце остается отпечаток со сферической поверхностью (лункой). Число твердости по Бринеллю характеризуется отношением нагрузки, действующей на шарик, к поверхности отпечатка и обозначается НВ:
Н – начальная буква слова Hardness – твердость;
В – начальная буква названия метода определения твердости Brinell;
Твердость, выражается через диаметр шарика Д и диаметр отпечатка, характеризуется формулой:
, ;
где,
P – нагрузка на шарик, кгс;
F – поверхность отпечатка, мм;
Д – диаметр вдавливаемого шарика, мм;
d – диаметр отпечатка, мм.
Диаметр отпечатка измеряют лупой, на окуляре которой нанесена шкала делениями соответствующими десятым долям миллиметра (рис.2).
Чем меньше диаметр отпечатка, тем выше твердость испытываемого металла. Чтобы не прибегать к длинным и сложным вычислениям твердости по формулам, пользуются специальной таблицей перевода диаметр отпечатка в число твердости НВ (Таблица 1).
Таблица 1
| Материал образца | Твердость НВ | Величина нагрузки | Д, мм | Нагрузка Р, кгс | Выдержка под нагрузкой, сек |
| Стали, чугуны | 140-250 | Р=30 | 2,5 | 187,5 | |
| Цветные сплавы, медь, латунь, бронза | 35-150 | Р=10 | 2,5 | 62,5 | |
| Цветные сплавы, алюминий, подшипниковые сплавы | 8-35 | Р=30 | 2,5 | 62,5 15,6 |
Рис.1.
Согласно ГОСТу 0012-59 твердость, НВ 400, НВ 255 и т.д. показывает число твердости при испытании шариком диаметром 10 мм под загрузкой 300 кгс с выдержкой 10 сек. В случаи отклонения от указанных параметров испытания перед цифровым выражением твердости необходимо указывать их значения, НВД (Р), например: 200. Число твердости по Бринеллю – 200 при испытании шариком диаметром 5 мм под нагрузкой: 250 кгс.