Brinell-Härtezahl-Rechner

Die Brinell-Härteprüfung drückt einen harten kugelförmigen Eindringkörper unter bekannter Last in eine Metalloberfläche und misst anschließend den mittleren Durchmesser des bleibenden kreisförmigen Eindrucks. Die Brinell-Härtezahl, geschrieben HBW oder BHN, ist diese Last geteilt durch die gekrümmte Oberfläche der Kugelkappe, die in der Probe zurückbleibt. Die Fläche ist nicht der ebene Kreis vom Durchmesser d; sie ist die Kugelfläche π D h, die sich zur geschlossenen Form zwei P über π D mal der Größe D minus der Quadratwurzel aus D zum Quadrat minus d zum Quadrat umstellt. Dieser Brinell-Härtezahl-Rechner nimmt die aufgebrachte Last, den Kugeldurchmesser und den gemessenen Eindruckdurchmesser entgegen, rechnet optionale Kraft- und Längeneinheiten in Kilogramm-Kraft und Millimeter um und liefert HBW zusammen mit Eindrucktiefe, Eindruckfläche, dem Last-zu-Durchmesser-Quadrat-Verhältnis zur Wahl einer genormten Prüfbedingung sowie einer Kennzeichnung des von ASTM empfohlenen Fensters d über D. Studierende prüfen Hausaufgaben; Gießerei-, Schmiede- und Wärmebehandlungslabore wandeln optische Mikroskopablesungen in HBW um, ohne eine Tabellenkalkulation.

Was die Brinell-Härte misst und wie man sie erhält

Johan August Brinell führte die Härteprüfung mit kugelförmigem Eindruck zu Beginn des zwanzigsten Jahrhunderts ein, damit eine einzige Zahl Stähle, Gusseisen und Nichteisenlegierungen nach dem Widerstand gegen bleibendes plastisches Fließen ordnen konnte. Eine polierte Hartmetallkugel vom Durchmesser D wird unter konstanter Last P für eine vorgeschriebene Haltezeit in die Probe gedrückt; danach misst man mit Mikroskop oder optischem Scanner den mittleren Durchmesser d des bleibenden Kreiseindrucks. Härte ist definiert als Last je Einheit der gekrümmten Fläche, die tatsächlich die Kugel berührt hat, nicht je Einheit des projizierten Kreises.

Diese Fläche ist eine Kugelkappe der Tiefe h gleich der Hälfte von D minus der Quadratwurzel aus D zum Quadrat minus d zum Quadrat, und ihre Fläche ist π D h. P durch diese Fläche zu teilen ergibt die vertraute geschlossene Form: HBW gleich zwei P über π D mal Klammer D minus der Quadratwurzel aus D zum Quadrat minus d zum Quadrat.

Wird P in Kilogramm-Kraft und beide Durchmesser in Millimetern angegeben, hat die Zahl die historische Dimension kgf je Quadratmillimeter; moderne Normen schreiben HBW, das W erinnert an eine Wolframkarbidkugel, und verlangen keine nachgestellte Einheit mehr. ASTM E10 und ISO 6506 empfehlen außerdem, dass d zwischen 0.24 D und 0.60 D liegt, damit der Eindruck weder ein Nadelstich ist (wo der Durchmesserfehler explodiert) noch ein fast halbkugelförmiger Krater (wo die Kugel zu weich oder die Last für die Legierung zu hoch ist).

Die genormten Verhältnisse von Kraft zu Durchmesser zum Quadrat von 1, 2.5, 5, 10 und 30 halten dieses Fenster von weichem Aluminium bis zu gehärtetem Stahl erreichbar. Dieser Rechner setzt genau jene Familie von Lehrbuch- und Normenmodellen um: Einheiten umrechnen, eine Quadratwurzel ziehen, teilen und die Hilfsgrößen berichten, die ein Laborheft gewöhnlich neben die Härtezahl schreibt. Er wandelt ein bereits bekanntes HBW nicht in Rockwell oder Vickers um; das ist eine andere Suche und eine andere Fähigkeit.

Wer die Brinell-Härte berechnen muss

Gießereien, Schmieden und Wärmebehandlungsbetriebe führen Brinell weiterhin als Arbeitspferd der Produktionsprüfung an Gussstücken, Knüppeln und vergütetem Stabstahl, weil eine zehn-Millimeter-Kugel über Korn und Graphit mittelt, die eine punktuelle Rockwell-Ablesung streuen würden. Prüfer tippen den optischen Durchmesser in ein Bankterminal und brauchen HBW, F über D zum Quadrat und eine Bestanden-oder-Warnung zum Fenster d über D, ohne eine Tabellenkalkulation zu öffnen, die still die projizierte-Kreis-Näherung P über π d zum Quadrat durch vier verwendet.

Hochschul-Werkstofflabore und Klausurgeneratoren brauchen ein deterministisches Orakel der Kugelkappenformel, das auch Newton oder Zoll akzeptiert, damit Messung und Einheitenumrechnung benotet werden und nicht, wer die Wurzelidentität auswendig konnte. Inhaltssites, die auf Brinell-Härtezahl-Rechner, HBW aus Eindruckdurchmesser, BHN-Formel oder ASTM-E10-Härterechner ranken, gewinnen durch ein lebendiges kostenloses Werkzeug, dessen Arithmetik bytegenau mit dem vorausbezahlten Automatisierungspfad übereinstimmt. Diese Seite ist kein Härteskalen-Umrechner: Wenn Sie bereits ein HBW haben und HRC oder HV wollen, ist das eine andere Anfrage, die die Skalenumwandlungsfähigkeit bedient.

Ungültige Eingabe wird nicht abgerechnet.