Härteprüfung Brinell
Eine der bekanntesten Härteprüfungen im Maschinenbau und der Metallverarbeitung ist die Härteprüfung nach Brinell. Benannt wurde sie nach dem schwedischen Ingenieur Johan August Brinell (1849-1925), der diese Methode im Jahr 1900 entwickelt und zum ersten Mal auf der Weltausstellung in Paris im gleichen Jahr vorgestellt hat.
Bei der Härteprüfung nach Brinell wird der so genannte Brinellhärte-Wert ermittelt, indem eine Prüfkugel aus Hartmetall (früher gehärtetem Stahl) als Eindruckkörper auf das zu prüfende Material gedrückt wird. Je nach Prüfmaterial muss eine unterschiedlich große Prüfkugel verwendet werden. Die Prüfkugeln gibt es in den Größen 1, 2, 2,5, 5 und 10 mm.
Üblicherweise führt man die Härteprüfung auf einer Universal-Härteprüfmaschine durch, auf der man die passende Prüfkraft einstellt. Die Prüfkraft hängt sowohl von dem Werkstoff als auch von dem Durchmesser der Prüfkugel ab.
Dann wird die Prüfkugel über einen festgelegten Zeitraum in das zu prüfende Material gedrückt. In der Regel sollte die Eindrückzeit zwischen 2 und 8 Sekunden dauern, Abweichungen sollten höchstens +/- 2 Sekunden betragen und müssen explizit erwähnt werden.
Bei sehr weichen Werkstoffen kann sich die Einwirkzeit jedoch auch auf 30 Sekunden oder mehr erhöhen. Bei der Prüfung sollte eine Temperatur von 18-28°C eingehalten werden. Anschließend wird der Eindrückdurchmesser im Material gemessen. Mit diesem Wert und der Prüfkraft wird schließlich anhand von Tabellen oder einem Computer der Brinell-Härtewert (auch Brinellhärte genannt) ermittelt. Der Brinell-Härtewert errechnet sich aus dem Verhältnis von Prüfkraft zur Eindruckoberfläche, multipliziert mit dem Wert 0,102.
Die Härteprüfung nach Brinell ist mit relativ geringem Aufwand durchführbar und eignet sich für weiche bis mittelharte Metalle, Holz und andere Werkstoffe. Bei der Anwendung ist darauf zu achten, dass sowohl der Härtewert als auch das benutzte Verfahren sowie die Prüfkraft und der Kugeldurchmesser immer dokumentiert werden.
Für die Prüfung von kleinen Proben, dünnen Werkstücken oder harten Werkstoffen ist die Härteprüfung nach Brinell weniger gut geeignet, hier sollten andere Verfahren zum Einsatz kommen.