Štandardná skúšobná metóda ASTM E10 pre tvrdosť kovových materiálov podľa Brinella

„Štandardná skúšobná metóda ASTM E10 pre tvrdosť kovových materiálov podľa Brinella“, ktorú vyvinula Americká spoločnosť pre testovanie a materiály (ASTM), opisuje skúšobnú metódu na stanovenie tvrdosti kovových materiálov podľa Brinella podľa princípu tvrdosti vtlačením Brinella. Táto norma stanovuje požiadavky na skúšobný stroj Brinell a postupy na vykonávanie skúšok tvrdosti podľa Brinella.

Táto testovacia metóda zahŕňa požiadavky na používanie prenosných tvrdomerov Brinell, ktoré merajú tvrdosť podľa Brinella podľa princípu skúšky tvrdosti Brinell a ktoré dokážu splniť požiadavky tejto testovacej metódy vrátane priameho a nepriameho overenia testovacieho stroja. Prenosné tvrdomery Brinell, ktoré nedokážu splniť požiadavky na priame overenie a možno ich overiť iba nepriamym overením, sú uvedené v norme ASTM E110.

Táto norma obsahuje aj nasledujúce dodatočné požiadavky:

Overovanie tvrdomerov Brinell (dodatok A1)
Stroje na štandardizáciu tvrdosti podľa Brinella (dodatok A2)
Normalizácia vtlačkov tvrdosti podľa Brinella (dodatok A3)
Štandardizácia Brinellovho testovacieho bloku tvrdosti (dodatok A4)

Táto norma obsahuje aj nasledujúce voliteľné informácie týkajúce sa skúšky tvrdosti Brinellom:

Tabuľka tvrdostí podľa Brinella (dodatok X1)
Príklady postupov na určenie neistoty tvrdosti podľa Brinella (dodatok X2)

Skúška tvrdosti Brinellom je skúška tvrdosti vtlačením, ktorá môže poskytnúť užitočné informácie o kovových materiáloch. Tieto informácie možno korelovať s pevnosťou v ťahu, odolnosťou proti opotrebovaniu, ťažnosťou alebo inými fyzikálnymi vlastnosťami kovových materiálov a môžu byť užitočné pri kontrole kvality a výbere materiálu. Skúšky tvrdosti Brinellom sa považujú za uspokojivé na akceptačné skúšky komerčných zásielok a na tento účel sa v priemysle široko používajú. Skúška tvrdosti Brinellom vykonaná na konkrétnej oblasti dielu však nemusí reprezentovať fyzikálne vlastnosti celého dielu alebo konečného výrobku.

Táto norma opisuje postup na stanovenie Brinellovho čísla tvrdosti kovov a zliatin. Brinellova skúška je obzvlášť užitočná na testovanie materiálov s drsnou štruktúrou alebo nepravidelnými povrchmi, ako sú odliatky a výkovky.

Počas testovania sa do povrchu materiálu zatlačí guľôčka z kalenej ocele alebo karbidu volfrámu (zvyčajne s priemerom 10 mm) pod špecifickým zaťažením (napr. 500 kgf, 1500 kgf alebo 3000 kgf). Potom sa zmeria priemer vtlačku, ktorý zostane na povrchu. Číslo tvrdosti podľa Brinella sa vypočíta pomocou zaťaženia a plochy vtlačku.

Medzi bežné aplikácie tohto testu patria:

Kontrola kvality v zlievarniach a kovospracujúcom priemysle.
Charakterizácia mechanických vlastností kovov
Porovnávacie testovanie materiálov

Norma ASTM E10 sa považuje za nevyhnutnú z nasledujúceho dôležitého dôvodu:

Konzistentnosť a opakovateľnosť: Brinell definuje jednotný postup pre vykonávanie testov tvrdosti. To zabezpečuje konzistentnosť výsledkov v rôznych laboratóriách, medzi rôznymi operátormi a zariadeniami, čo je kľúčové pre zabezpečenie kvality a porovnávanie materiálov.
Kvalifikácia materiálu: Používa sa na overenie, či kovy spĺňajú požiadavky na tvrdosť uvedené v konštrukčných normách, materiálových špecifikáciách alebo objednávkach. Bežné v odvetviach ako automobilový priemysel, letecký priemysel, stavebníctvo a hutníctvo.
Kontrola kvality: Poskytovaním spoľahlivej metódy na kontrolu tvrdosti materiálu pomáha výrobcom monitorovať kvalitu výroby. Zisťuje problémy, ako je nesprávne tepelné spracovanie, chyby zliatin alebo nezrovnalosti materiálu.
Sledovateľnosť a certifikácia: Súlad s normou ASTM E10 zabezpečuje, že výsledky testov sú globálne uznávané v špecifikáciách, certifikáciách a technickej dokumentácii. Pomáha to pri dodržiavaní predpisov a zmluvných predpisov.
Použiteľnosť pre tvrdé materiály: Brinellova skúška je vhodná najmä pre hrubozrnné kovy, odliatky a výkovky, kde iné skúšky, ako napríklad Rockwellova, nie sú vhodné kvôli nerovnostiam povrchu.
Základ konštrukčných rozhodnutí: Tvrdosť často koreluje s pevnosťou v ťahu, odolnosťou proti opotrebovaniu a obrobiteľnosťou. Norma ASTM E10 poskytuje spoľahlivé údaje, ktoré môžu inžinieri použiť na navrhovanie a hodnotenie komponentov.

Všeobecný princíp skúšky tvrdosti Brinellom pozostáva z dvoch krokov. V prvom kroku sa vtlačok privedie do kontaktu so skúšanou vzorkou kolmo na povrch a aplikuje sa skúšobná sila. Skúšobná sila sa udrží po určitý čas a potom sa odstráni. V druhom kroku sa meria priemer vtlačku v najmenej dvoch kolmých smeroch. Hodnota tvrdosti Brinellom sa získa z priemeru meraní priemeru.

Zariadenie na skúšanie tvrdosti podľa Brinella sa zvyčajne skladá zo skúšobného stroja, ktorý podopiera skúšanú vzorku a pôsobí vtlačovacou silou na guľôčku, ktorá je v kontakte so vzorkou, a zo systému, ktorý meria priemerný priemer vtlačku podľa princípu skúšky tvrdosti podľa Brinella. Konštrukcia skúšobného stroja by mala zabezpečiť, aby sa vtlačok alebo vzorka počas pôsobenia sily nekývali ani nepohybovali bočne. Konštrukcia skúšobného stroja by mala zabezpečiť, aby sila pôsobiaca na vtlačok bola rovnomerná a bez nárazových síl. Mali by sa prijať opatrenia na zabránenie okamžitým vysokým skúšobným silám spôsobeným zotrvačnosťou systému, preťažením hydraulického systému atď.

Meracie zariadenie používané na meranie priemeru Brinellových vtlačkov môže byť neoddeliteľnou súčasťou stroja na meranie tvrdosti alebo samostatným, samostatným zariadením. Povolené meracie zariadenia sa delia na dva typy. Zariadenia typu A zahŕňajú mikroskopy s pohyblivými meracími čiarami, buď s indikátorom alebo počítačovým meracím systémom, alebo so systémom analýzy obrazu. Zariadenia typu B sú ručné mikroskopy s pevnými meracími čiarami.

Naša organizácia už mnoho rokov podporuje podniky zo všetkých sektorov širokou škálou služieb v oblasti testovania, merania, analýzy a hodnotenia. Máme silný tím zamestnancov, ktorí pozorne sledujú globálny vývoj vo vede a technike a neustále sa zlepšujú. V tomto rámci poskytujeme aj testovacie služby v súlade s normou „ASTM E10 Štandardná skúšobná metóda pre tvrdosť kovových materiálov podľa Brinella“.