Brinell-hardheid
Laatst bijgewerkt: 05-05-2025
Definitie
De Brinell-hardheid (HB) is een maat voor de hardheid van materialen, bepaald door de grootte van de indruk die wordt achtergelaten door een hardmetalen kogel die met een specifieke kracht in het materiaal wordt gedrukt.
Omschrijving
De Brinell-hardheidstest, vernoemd naar ingenieur Johan August Brinell die de methode in 1900 introduceerde, is een veelgebruikte methode om de hardheid van materialen, met name metalen en legeringen, te meten. Bij deze test wordt een hardmetalen kogel met een bekende diameter onder een gespecificeerde belasting in het te testen materiaal gedrukt. Na het verwijderen van de belasting wordt de diameter van de ontstane indruk gemeten. De Brinell-hardheid wordt berekend aan de hand van de uitgeoefende kracht en de oppervlakte van de blijvende indrukking. De hardheidswaarde wordt aangeduid met HBW, waarbij 'H' staat voor hardheid, 'B' voor Brinell en 'W' voor wolfraamcarbide (het materiaal van de kogel). Vroeger werd ook HBS gebruikt voor stalen kogels. De test is met name geschikt voor materialen met een grove korrelstructuur of inhomogene samenstelling, zoals gietijzer, omdat de relatief grote indrukking een gemiddelde hardheid over meerdere kristallen meet. De dikte van het te testen materiaal moet voldoende zijn om vervorming te voorkomen, doorgaans meer dan 8 keer de diepte van de indruk. De diameter van de indruk moet tussen 0,2 en 0,7 keer de diameter van de kogel liggen voor een nauwkeurige meting.
Berekening en Aanduiding
De Brinell-hardheid (HBW) wordt berekend met een formule die de testkracht (F in Newton), de diameter van de kogel (D in mm) en de gemiddelde diameter van de indruk (d in mm) gebruikt. Vroeger werd de kracht uitgedrukt in kilogramkracht (kgf), maar tegenwoordig in Newton, waarbij een omrekenfactor van 0,102 wordt gebruikt om de resultaten vergelijkbaar te houden met oudere metingen. Een typische aanduiding, zoals 200 HBS 10/3000/15, geeft de hardheidswaarde (200), het type kogel (HBS voor staal, hoewel HBW nu gangbaar is), de kogeldiameter (10 mm), de belasting (3000 kgf, omgerekend naar Newton) en de inwerktijd (15 seconden) weer.
Voor- en Nadelen
Voordelen van de Brinell-hardheidstest zijn onder andere de geschiktheid voor het testen van niet-homogene materialen, de keuze uit diverse testkrachten en kogeldiameters voor een breed scala aan toepassingen, en het feit dat de relatief grote indrukkingen gemakkelijker te meten zijn dan bij andere methoden zoals Vickers. Ook mag het oppervlak van het sample ruwer zijn. Nadelen zijn dat de test destructief is, er voorbereiding van het oppervlak nodig is, het geen snelle methode is en daardoor minder geschikt voor seriewerk. Bij zeer harde materialen (harder dan ongeveer 500 HB) kan de kogel vervormen, wat de meting beïnvloedt. De methode is beperkt toepasbaar bij kleine of dunne werkstukken.
Vergelijkbare termen
Rockwell-hardheid
Gebruikte bronnen: