Scala di Brinell

La scala Brinell è una scala di valori ricavati dalla prova di durezza dei materiali con il metodo Brinell, ideata dal metallurgista svedese Johan August Brinell (1849 - 1925).

Svolgimento della prova

Durante la prova viene esercitata pressione nota su di un materiale tramite un penetratore (o "indentatore"), per poi misurarne in seguito il diametro dell'impronta da esso lasciata e da questo ricavare il valore della durezza. Come altre prove di questo tipo è standardizzata dalle norme internazionali al fine di garantire la comparabilità di valori di durezza per una corretta valutazione delle caratteristiche dei materiali. In particolare tale prova è normata dallo standard ASTM E10-17, Standard Test Method for Brinell Hardness of Metallic Materials.

Il metodo Brinell prevede la possibilità di usare due diversi penetratori: uno in acciaio temprato, l'altro in metallo duro, tipo carburo di tungsteno. Entrambi i penetratori sono comunque di forma sferica. La prova con penetratore in acciaio temprato è generalmente considerata affidabile quando il valore trovato è inferiore a 350, mentre deve essere inferiore a 650 se si usa quello in metallo duro.

Calcolo della durezza

La durezza Brinell si calcola a partire dai valori ottenuti dalla prova come:

H = F/S

dove F è la forza misurata in kg_f e S è la superficie dell'impronta lasciata dal penetratore in mm². Essendo tale impronta di forma circolare, è possibile calcolare il valore della durezza dalla seguente formula:

HB={\frac {2F}{\pi D(D-{\sqrt {D^{2}-d^{2}}})}}

dove D è il diametro del penetratore e d è il diametro dell'impronta lasciata.

il diametro dell’impronta (ovvero d piccolo) si calcola d^2= -(-2h+D)^2+D^2. (made in Mitolo/Torri/Brando)

Indicazione dei valori

Esempi di valore di durezza Brinell:

350 HBS: definizione sintetica, scarsamente comparabile. Indica che la durezza rilevata, con penetratore in acciaio temprato, è di 350;
350 HBS 5/750/20: definizione estesa. È equivalente alla precedente, ma indica anche il diametro della sfera (5 mm, 750 kg di carico applicato e 20 secondi di tempo di applicazione)

Nota: se il tempo di applicazione è quello standard (15 secondi), nella definizione estesa può non essere specificato.

Tabella di comparazione tra valori di durezza Vickers e di durezza Brinell

Durezza Vickers	Durezza Brinell
100	95
150	143
200	190
250	238
300	284
350	331
400	379
450	423
500	471
600	564
650	610
700	656

Note

1 2 3 (EN) The Engineering Toolbox, "BHN - Brinell Hardness Number", su engineeringtoolbox.com.
↑ (EN) ASTM International, "ASTM E10 - 17 Standard Test Method for Brinell Hardness of Metallic Materials", su astm.org.
↑ Prova effettuata con un carico di 3.000 kg_f e una sfera di tungsteno con diametro di 10 mm.

Voci correlate

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Collegamenti esterni

(EN) Durezza Brinell degli elementi, su periodictable.com.

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Portale Ingegneria

Portale Materiali

[tool-1] 1 2 3 (EN) The Engineering Toolbox, "BHN - Brinell Hardness Number", su engineeringtoolbox.com.

[2] (EN) ASTM International, "ASTM E10 - 17 Standard Test Method for Brinell Hardness of Metallic Materials", su astm.org.

[3] Prova effettuata con un carico di 3.000 kg_f e una sfera di tungsteno con diametro di 10 mm.

Durezza Vickers	Durezza Brinell
100	95
150	143
200	190
250	238
300	284
350	331
400	379
450	423
500	471
600	564
650	610
700	656

Durezza Vickers	Durezza Brinell
100	95
150	143
200	190
250	238
300	284
350	331
400	379
450	423
500	471
600	564
650	610
700	656

Durezza Vickers	Durezza Brinell
100	95
150	143
200	190
250	238
300	284
350	331
400	379
450	423
500	471
600	564
650	610
700	656