שיטת ברינל

שיטת ברינל (Brinell Scale) היא שיטה לבדיקת קשיות מתכות. השיטה בודקת את התנגדות המתכת לחדירת חומר זר (חודרן) לתוכה. באמצעות בדיקה זו ניתן לקבוע תכונות טכנולוגיות ומכניות של החומר.

שיטת ברינל קרויה על שם ממציאה, המהנדס השוודי יוהאן אוגוסט ברינל (Johan August Brinell). היא הומצאה בשנת 1900 והייתה השיטה הראשונה לבדיקת קשיות החומר.

בשיטת ברינל, בדומה לשיטת ויקרס, המדידה מתבצעת עבור העקבה שמשאיר החודרן במשטח הנבדק, ועל פי קוטרה ניתן לקבוע את קשיות החומר ביחידות BHN ‏(Brinell Hardness Number, מסומן גם כ-HB).

החודרן הסטנדרטי בשיטה זו הוא כדור פלדה בקוטר של 10 מ"מ הפועל בכח של 3000 קג"כ למשך 30 שניות. עומס הפעולה של החודרן משתנה לפי קשיות החומר; עבור חומרים רכים העומס המופעל נמוך, ועבור חומרים קשים משתמשים בחודרן העשוי מקרביד הטונגסטן במקום חודרן הפלדה.

שיטה זו מאפשרת לחשב את קשיות החומר, והיא מהירה, זולה ופשוטה יחסית לשיטות אחרות. חסרונה העיקרי הוא שמדידת קוטר העקבה נעשית על ידי הבודק ואינה בהכרח מדויקת.

הנוסחה המשמשת לחישוב קשיות לפי מספר ברינל היא:

${\displaystyle {\mbox{BHN}}={\frac {2P}{\pi D({D-{\sqrt {(D^{2}-d^{2})}})}}}}$

כאשר:

• ${\displaystyle \ P}$ - העומס המופעל - [Kg]
• ${\displaystyle \ D}$ - קוטר החודרן [mm]
• ${\displaystyle \ d}$ - קוטר העקבה [mm] (ממוצע חשבוני בין d1 ל-d2)

על מנת לקבל תוצאות אמינות בשיטה זו, יש להקפיד על כך שפני השטח יהיו נקיים וניצבים לחודרן, ועובי המשטח הנבדק יהיה גדול מ-10 פעמים עומק העקבה. המדידות צריכות להתבצע רחוק משולי המשטח ובמרחק מה בין שתי בדיקות מכיוון שבדיקה אחת משפיעה על חברתה מבחינת הקשיית מעוותים, והחודרן בו משתמשים חייב להיות קשה יותר מהחומר הנבדק.

קישורים חיצוניים

מדיה וקבצים בנושא שיטת ברינל בוויקישיתוף