Tìm hiểu máy đo độ cứng Brinell

13-02-2018 10:06

Máy đo độ cứng Brinell là thiết bị ứng dụng phương pháp đo độ cứng Brinell được kỹ sư người Thụy Điển Swedish engineer Johan August Brinell đề xuất vào năm 1900 và là phương pháp kiểm tra độ cứng đầu tiên được chấp nhận và áp dụng rộng rãi trong ngành khoa học vật liệu.

Phương pháp đo độ cứng Brinell không những mang lại những ý nghĩa to lớn trong ngành khoa học vật liệu nói chung, ngành kỹ thuật luyện kim nói riêng mà là phương pháp nền tảng, tạo tiền đề cho sự ra đời của các phương pháp đo độ cứng khác sau này.

Sơ đồ cấu tạo một máy đo độ cứng Brinell có hệ quang học gắn bên trên thân máy

Theo TCVN 256-1 : 2006 (ISO 6506-1 : 2005), phương pháp thử Brinell được định nghĩa như sau: Ấn mũi thử (viên bi hợp kim cứng đường kính D) lên bề mặt mẫu thử và đo đường kính vết lõm d trên bề mặt mẫu thử sau khi thu lực. Độ cứng Brinell tỷ lệ với thương số của lực thử và diện tích bề mặt cong của vết lõm. Vết lõm là hình dạng còn lại của viên bi trên mẫu thử và diện tích bề mặt được tính theo đường kính trung bình của vết lõm và đường kính viên bi.

Nguyên lý đo độ cứng Brinell

Việc gia lực mũi thử được thực hiện bằng các máy đo độ cứng Brinell, sau đó kỹ thuật viên sẽ sử dụng kính hiển vi quang học (thường có độ phóng đại 10X) để đo đường kính vết lõm. Ở các máy đo độ cứng Brinell cấu hình thấp, sau khi đo đường kính vết lõm, kỹ thuật viên phải tự tính toán và sử dụng bảng tra để có được giá trị độ cứng tương ứng.

Với các máy hiện đại, kỹ thuật viên chỉ cần tiến hành đo đường kính vết lõm và nhập thông số vào máy. Thiết bị sẽ tự động tính toán và hiển thị kết quả theo thang đo độ cứng Brinell và chuyển đổi sang các thang đo khác (như Vickers hay Rockwell) nếu cần thiết.

Bi thử được thiết kế hình cầu, làm bằng Vonfram thường thiết kế theo đường kính tiêu chuẩn 2,5mm, 5mm hoặc 10mm . Việc lựa chọn bi thử và lực thử được quy định cho từng vật liệu tương ứng khác nhau.

Thiết kế phổ biến của máy đo độ cứng Brinell hiện nay

Phương pháp đo độ cứng Brinell và các máy đo độ cứng Brinell vẫn đóng vai trò quan trọng, đặc biệt là với ngành luyện kim hiện nay. Phương pháp này phù hợp với nhưng vật liệu có độ cứng trung bình. Nhược điểm của nó là vết thử rộng, sâu, có thể gây biến tính vật liệu. Không áp dụng được với mẫu thử mỏng.