Giới thiệu phương pháp đo độ cứng Brinell
Phương pháp Đo Độ Cứng Brinell là phương pháp kiểm tra độ cứng lâu đời nhất, được sử dụng phổ biến trong kỹ thuật cơ khí ngày nay. Phương pháp đo độ cứng này được phát minh bởi kỹ sư người Thụy Điển tên là Johan August Brinell vào tháng 8 năm 1900. Phương pháp đo độ cứng Brinell được sử dụng rộng rãi và tiêu chuẩn hóa về kiểm tra độ cứng kim loại trong kỹ thuật luyện kim. Ngày nay người ta kiểm tra độ cứng vật liệu bằng cách sử dụng các dòng máy đo độ cứng Brinell hiện đại như máy đo độ cứng Brinell BH3000 của hãng Wilson Hardness
Nguyên lý đo độ cứng Brinell
– Vết đo được tạo ra từ phương pháp đo này là mũi đo hình viên bi (bi thép) có đường kính D=10mm với lực tác dụng (L) lên đến 3000kg, ấn lõm vào bề mặt của vật liệu kim loại cần đo. Đối với các vật liệu kim loại mềm như Nhôm, Đồng, Chì… lực tác dụng sẽ được giảm xuống 500kg. Và đối với các loại vật liệu kim loại cực cứng hoặc kim loại đã qua quá trình nhiệt luyện, sẽ sử dụng đến bi thử vật liệu Cardbide Tungsten (độ cứng cao) để giảm thiểu biến dạng đầu thử.
– Sau khi tác dụng lực lên bi thép vào bề mặt kim loại, trên bề mặt kim loại sẽ xuất hiện vết lõm, ta sử dụng hệ thống quang học (trong bộ phụ kiện máy đo độ cứng Brinell) để đo đường kính vết lõm (d)
– Lúc này ta có đường kính vết lõm là d, đường kính viên bi là D và lực tác dụng L, ta sử dụng công thức bên dưới (phần Quy trình đo độ cứng bằng phương pháp Brinell) để xác định độ cứng Brinell cho vật liệu.
– Đường kính mũi đo viên bi (bi thép) phụ thuộc vào chiều dày mẫu đo. Mẫu đo càng mỏng thì đường
kính viên bi càng nhỏ. Đường kính mũi đo viên bi được tiêu chuẩn hóa theo tiêu chuẩn quốc tế là 10mm, 5mm, 2.5mm và 1mm.
| Vết đo Brinll
|
+ 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
Quy trình đo độ cứng bằng phương pháp Brinell
| Quy trình đo độ cứng Brinell |
Ứng dụng phương pháp đo độ cứng Brinell
– Dùng đo độ cứng các chi tiết lớn, độ chính xác không quá cao như vật đúc, rèn
– Không dùng cho các vật liệu quá cứng, các tấm vật liệu mỏng, các bề mặt cong
Các thang đo Brinell với hệ số L/D2 khác nhau
|
Đường kính bi (mm)
|
Tải trọng (Kp)
|
|||
|
10
|
3000
|
1000
|
5000
|
250
|
|
5
|
750
|
250
|
125
|
62.5
|
|
2.5
|
187.5
|
62.5
|
31.2
|
15.6
|
|
RATIO
|
HB30
|
HB10
|
HB5
|
HB2.5
|
Ưu & Nhược điểm phương pháp đo Brinell
|
Ưu điểm
|
Nhược điểm
|
|
– 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 bề mặt kiểm tra
– Có mối liên hệ tương đối với độ bền kéo
|
– Vết đo làm biến cứng vật liệu
– Không thích hợp cho vật liệu mỏng, mạ phủ, vật liệu quá cứng, các bề mặt cong
– Chịu ảnh hưởng bởi người vận hành
|
Máy đo độ cứng Brinell BH3000 của hãng Wilson Hardness
| Máy đo độ cứng Brinell BH3000 |
Video sử dụng máy đo độ cứng Brinell BH3000: https://www.youtube.com/watch?v=T3wbzyx9X0A
