EN ISO 6506 Materiały metalowe – Badanie twardości Brinella

Norma „EN ISO 6506 Materiały metalowe – Badanie twardości Brinella”, która opiera się na normie europejskiej, a następnie została opublikowana przez Międzynarodową Organizację Normalizacyjną (ISO), składa się z następujących podrozdziałów opublikowanych pod tym samym tytułem:

• Norma „EN ISO 6506-1 Część 1: Metoda badania” opisuje metodę pomiaru twardości Brinella dla materiałów metalowych. Metoda ta ma zastosowanie zarówno do twardościomierzy stacjonarnych, jak i przenośnych. Dla niektórych materiałów lub produktów istnieją szczegółowe normy międzynarodowe (na przykład „ISO 4498 Spiekane materiały metaliczne z wyłączeniem metali twardych – Oznaczanie twardości pozornej i mikrotwardości”). Normy te zazwyczaj odnoszą się do normy EN ISO 6506-1.

Zasadniczo test ten polega na wciśnięciu wgłębnika (kulki z kompozytu węglika wolframu) w powierzchnię badanego elementu i zmierzeniu średnicy wgłębienia pozostałego po usunięciu siły. Twardość Brinella jest proporcjonalna do siły testowej podzielonej przez powierzchnię odcisku. Zakłada się, że wgłębienie ma kształt odcisku nieobciążonej kulki, a powierzchnię oblicza się na podstawie średniej średnicy wgłębienia i średnicy kulki, korzystając ze wzoru z tabeli podanej w normie.

Zasadniczo test należy przeprowadzać w temperaturze otoczenia w zakresie od 10°C do 35°C. Ponieważ jednak wahania temperatury mogą wpływać na wyniki, użytkownicy testu Brinella mogą wybrać ustawienie temperatury w węższym zakresie, na przykład 23°C plus/minus 5°C.

• Norma „EN ISO 6506-2 Część 2: Weryfikacja i kalibracja maszyn wytrzymałościowych” opisuje metody bezpośredniej i pośredniej weryfikacji maszyn wytrzymałościowych służących do określania twardości Brinella zgodnie z normą EN ISO 6506-1, a także sytuacje, w których należy przeprowadzać te dwa rodzaje weryfikacji.

Weryfikacja bezpośrednia polega na sprawdzeniu, czy parametry pracy poszczególnych maszyn mieszczą się w określonych granicach, natomiast weryfikacja pośrednia wykorzystuje pomiary twardości bloków wzorcowych skalibrowanych zgodnie z normą EN ISO 6506-3 do weryfikacji ogólnej wydajności maszyny. Jeśli maszyna wytrzymałościowa jest używana również do innych metod pomiaru twardości, należy ją niezależnie zweryfikować dla każdej z nich. Norma ta ma zastosowanie zarówno do twardościomierzy stacjonarnych, jak i przenośnych. W przypadku maszyn, które nie spełniają określonego profilu siła-czas, można zmodyfikować bezpośrednią weryfikację siły i cyklu pomiarowego.

Przed walidacją twardościomierza Brinella należy sprawdzić, czy jest on prawidłowo skalibrowany zgodnie z instrukcją producenta. W szczególności należy sprawdzić następujące elementy:

• Gniazdo, w którym znajduje się uchwyt na piłkę, przesuwa się prawidłowo w prowadnicy
• Każdy uchwyt na piłki z piłkami jest mocno trzymany w gnieździe podczas kalibracji
• Siłę testową przykłada się i zdejmuje bez wstrząsów, wibracji lub nadmiernego prądu i w taki sposób, aby nie wpływało to na odczyty.
• Jeżeli w maszynie zintegrowany jest układ pomiaru średnicy wgłębienia,
  • Przejście z trybu usuwania siły testowej do trybu pomiaru nie ma wpływu na pomiary średnicy.
  • Oświetlenie nie wpływa na pomiary średnicy
  • W razie konieczności środek wcięcia powinien znajdować się w środku pola widzenia.

Blok musi być specjalnie wyprodukowany do użytku jako blok odniesienia. Podkreśla się, że wymagany jest proces produkcyjny zapewniający niezbędną jednorodność, stabilność strukturalną i twardość powierzchni. Minimalna grubość każdego bloku metalu przeznaczonego do kalibracji musi wynosić 16 mm dla kulek o średnicy 10 mm, 12 mm dla kulek o średnicy 5 mm lub 6 mm dla mniejszych kulek. W przypadku kulek o średnicy 10 mm, grubość 12 mm może być użyta tylko wtedy, gdy blok odniesienia ma twardość większą niż 150 w skali Brinella. Bloki odniesienia muszą zostać rozmagnesowane. Jeśli bloki są wykonane ze stali, zaleca się, aby producent upewnił się, że zostaną one rozmagnesowane na koniec procesu produkcyjnego. Płaskość dwóch powierzchni i równoległość bloku odniesienia muszą być zgodne z tabelą podaną w normie.

Bloki referencyjne są kalibrowane na urządzeniu kalibracyjnym w temperaturze 23°C plus/minus 5°C, zgodnie z ogólną procedurą opisaną w normie EN ISO 6506-1. Podczas kalibracji dryft termiczny nie powinien przekraczać 1°C. Maksymalna prędkość wgłębnika tuż przed zetknięciem z powierzchnią bloku testowego powinna być zgodna z wartościami podanymi w tabeli.

• W normie „EN ISO 6506-4 Część 4: Tabela wartości twardości” podano tabelę wartości twardości Brinella przeznaczoną do stosowania w badaniach powierzchni płaskich.

Oznaczenie twardości Brinella dla badań powierzchni płaskich przeprowadza się zgodnie z tabelami zawartymi w normie. Jeżeli zmierzona wartość średnicy odcisku nie jest podana w tabeli, należy przeprowadzić interpolację liniową między dwiema sąsiednimi wartościami i dwiema odpowiadającymi im wartościami twardości. Każda wartość twardości jest wyrażona z dokładnością do trzech cyfr znaczących, ale jest obliczana na podstawie nominalnego wskaźnika siły-średnicy, a nie określonej wartości siły, aby uniknąć rozbieżności w wartościach twardości obliczonych dla danego wskaźnika siły-średnicy. W niektórych przypadkach ta metoda obliczeń wprowadza błąd jednej cyfry do najmniej znaczącej cyfry.

Seria norm EN ISO 6506 jest uważana za ważną z następujących powodów:

• Spójność i standaryzacja: Normy te zapewniają spójność pomiaru twardości Brinella na całym świecie. Pozwala to na wiarygodne porównywanie wartości twardości w różnych laboratoriach, branżach i krajach.
• Kontrola jakości materiału: Twardość jest kluczowym wskaźnikiem właściwości materiału, takich jak wytrzymałość, odporność na zużycie i trwałość. Norma ISO 6506 pomaga producentom i inżynierom:
  • Sprawdzanie właściwości mechanicznych surowców
  • Zapewnienie zgodności komponentów ze specyfikacjami projektowymi
  • Utrzymywanie kontroli jakości podczas produkcji
• Projektowanie i zapewnienie bezpieczeństwa: Projektanci wykorzystują wartości twardości, aby przewidzieć, jak materiały będą zachowywać się pod wpływem naprężeń lub w trudnych warunkach. Pozwala to na odpowiedni dobór materiałów i projektowanie dla konkretnych zastosowań, zapewniając integralność strukturalną i bezpieczeństwo.
• Zgodność z przepisami: Branża motoryzacyjna, lotnicza, budowlana i wiele innych branż muszą przestrzegać tych norm, aby sprostać wymogom prawnym i umownym.
• Powtarzalność i odtwarzalność: Normy te zapewniają przejrzystość w zakresie sił testowych, materiałów i rozmiarów karbów, czasów postoju oraz procedur testowych i kalibracji.

Norma EN ISO 6506 jest niezbędna do zapewnienia dokładności, wiarygodności i globalnej akceptacji pomiarów twardości Brinella.

Nasza organizacja, która od lat wspiera firmy z wszystkich sektorów, oferując szeroki zakres usług testowych, pomiarowych, analitycznych i ewaluacyjnych, dysponuje silnym zespołem pracowników, którzy uważnie śledzą światowe osiągnięcia nauki i techniki oraz stale się rozwijają. W tym kontekście świadczymy również usługi testowe zgodnie z normą EN ISO 6506 Materiały metalowe – badanie twardości metodą Brinella.