Kulka stalowa lub z węglików spiekanych jest wgłębnikiem wciskowym. Średnicę kulki: 10; 5; 2,5; 2; 1 mm dobiera się zależnie od grubości próbki. Obciążenie dobiera się w zależności od badanego materiału i średnicy kulki według poniższej tabeli:

Zakres twardości HB dla danego materiału

Siła w kG zależna od średnicy kulki w mm

 

10

5

2,5

2

1

Zakres twardości 96-600 HB, stal niezależnie od twardości; żeliwo o tward.>140 HB; stopy miedzi, niklu i innych metali o tward.>190 HB

3000

750

187,5

120

30

Zakres twardości 32-200 HB, żeliwo o tward.<140 HB; stopy miedzi i niklu o tward. 32-200 HB; stopy aluminium o tward >80 HB

1000

250

62,5

40

10

Zakres twardości 16-100 HB, miedź i jej stopy o twardości <40 HB; aluminium i jego stopy o tward. 35-80 HB; stopy łożyskowe o tward.>20 HB; magnez, cynk i ich stopy

500

125

31,25

20

5

Zakres twardości 8-50 HB, aluminium i jego stopy o tward. < 35 HB i stopy łożyskowe o tward. < 20 HB

250

62,5

15,62

10

2,5

Zakres twardości 3,2-20 HB,cyna, ołów, stopy łożyskowe oraz inne metale i ich stopy o tward. < 20 HB

100

25

6,25

4

1

Zamina jednostek z [kG] na [N]

Czas trwania obciążenia siłą F powinien wynosić: dla stali i żeliwa - 10÷15 s dla innych metali o HB ≥ 32 - 30 s dla innych metali o HB < 32 - 60 s Pod obciążeniem siłą F kulka wygniata, w materiale badanym, odcisk o średnicy d, którą mierzy się lupą. Twardość materiału oblicza się ze wzoru:

Metodę tą stosuje się głównie przy odbiorze materiałów hutniczych, a nie nadaje się do małych przedmiotów hartowanych.

Jest to prawdopodobnie najstarsza i najbardziej popularna metoda. W metodzie tej wgłębnikiem jest kulka z hartowanej stali, o średnicy dobranej z zestawu dziesięciu standardowych średnic: 1; 2; 2.5; 5 i 10mm, w zależnosci od grubości materiału i przewidywanej twardości. Twardość jest wyznaczana przez pomiar pola powierzchni czaszy odcisku kulistego w materiale, według wzoru:

gdzie, P = obciążenie (kG) D = średnica kulki (mm) d = średnica odcisku (mm) Pomiar metoda Brinella nie jest wrażliwy na niejednorodności i wady powierzchni materiału, takie jak rysy, pęknięcia, chropowatość powierzchni. Jednak dość duża średnica odcisku ogranicza zastosowanie tej metody do wystarczająco dużych przedmiotów, gdzie nie zachodzi niebezpieczeństwo uszkodzenia lub zniszczenia. Ponadto twardość Brinella mierzona przy pomocy kulek o różnych średnicach będzie różna.

Schemat pomiaru twardości metodą Brinella

---