Bez nazwy4a

62

zastosowania odpowiedniej siły obciążającej F, zależnej od średnicy kulki D, twardości materiału HB oraz przyjętego kąta wgniatania cp. przy którym porównywano by twardość różnych materiałów. Uwzględniwszy zależność wynikającą z rysunku 5.1

(5.9)

siłę tę wyznaczymy ze wzoru (5.6). Mamy stąd

a więc

F = KD¹,    (5.11)

gdzie

A =//Sasin²(5.12)

Z powyższych wzorów wynika, że przy stałym kącie wgniatania ę oraz danej średnicy D kulki siła obciążająca F zależy od twardości HB. Wyznaczenie odpowiedniej siły wgniatającej kulkę na ustaloną głębokość określoną kątem wgniąta-nia <p jest więc możliwe jedynie w przypadku materiału o znanej twardości, a z uwagi na zależność twardości HB od siły obciążającej F i średnicy D kulki należałoby znać charakterystykę HB(F, D). Oczywiste jest, że przed próbą wartość HB nie jest znana, stąd określenie dokładnej wartości współczynnika K nie jest możliwe. Wartości współczynnika obciążenia K zostały znormalizowane. Podane niżej wartości odpowiadają jednostce kG/mm². Zgodnie z PN-91/H-04350 wynoszą one 30; 15; 10; 5; 2,5; 1,25 lub I. W zależności od badanego materiału i przewidywanej jego twardości wartość współczynnika K dobieramy [1] z tablicy 5.2. Wartość współczynnika K należy tak dobrać, aby uzyskać odcisk spełniający warunek [1 ]

(5.13)

0,24 <; — £ 0,6. D

Uwzględniwszy zależność (5.9), możemy stwierdzić, że w praktyce nie wykonujemy pomiarów przy jednakowym kącie wgniatania cp. Przyjęta na podstawie wzoru (5.11) i znormalizowanego współczynnika obciążenia K siła obciążająca F zapewnia jedynie, że wartość kąta wgniatania <p będzie mieściła się w ustalonym przedziale. Wartości siły obciążającej F wyrażonej w niutonach należy obliczać zgodnie z normą [1] według wzoru F = 9,807 KD¹. Zamieszczono je w tablicy 5.3.

Wartość sity obciążającej przyjęta na podstawie normy jest zbliżona do wartości siły obciążającej, przy której wyznaczona twardość jest twardością maksymalną. Ze względu na charakter krzywej zmiennej twardości (rys. 5.2). dla wartości obciążenia F z przedziału (/•), Ft) wartość twardości HB nie ulega większym zmianom i osiąga

Tablica 5.2. Zalecane wg PN-9I/H-04350 wartości współczynnika obciążenia K w zależności od rodzaju materiału badanej próbki i jej twardości

Zalecana wartość K	Twardość Brinella	Rodzaj badanego materiału
30	96-1-650	•    stal •    żeliwo i stopy niklu, tytanu, kobaltu itp. o twardości powyżej 140 jednostek Brinella •    miedź i stopy miedzi o twardości powyżej 200 jednostek Brinella
15	50-1-325	•    miedź i stopy miedzi o twardości 50+300 jednostek Brinella •    metale lekkie i ich stopy oraz stopy łożyskowe o twardości powyżej 50 jednostek Brinella
10	32-*-200	•    żeliwo i stopy niklu, tytanu, kobaltu itp. o twardości poniżej 140 jednostek Brinella •    miedź i stopy miedzi o twardości 35+200 jednostek Brinella •    metale lekkie i ich stopy o twardości powyżej 80 jednostek Brinella
5	16+100	•    miedź i stopy miedzi o twardości poniżej 35 jednostek Brinella •    metale lekkie i ich stopy oraz stopy łożyskowe o twardości 35+80 jednostek Brinella
2.5	8+50	• metale lekkie i ich stopy oraz stopy łożyskowe o twardości poniżej 35 jednostek Brinella
1.25 1	4+25 3.2+20	• ołów, cyna, stopy łożyskowe oraz inne metale o twardości poniżej 20 jednostek Brinella

Współczynnik obciążenia K [kG/mm^!]	Średnica kulki D [mml
	10	_5_	2.5	2	1
	Siła obciaźajaca F fN]
30	29420	7355	1839	1177	294,2
15	14710	—	—	—	—
10	9807	2452	612,9	392,3	98,07
5	4903	1226	306.5	196,1	49,03
2,5	2452	612,9	153,2	98,07	24,52
1.25	1226	306.5	76,61	49,03	12,26
1	980,7	245.2	61,29	39.23	9,807

Według PN-91 <01-04350 współczynnik K * 15 może być zastosowany tylko do kulki o średnicy O ” 10 mm

Tablica 5.3. Siła obciążająca w próbie Brinella w zależności od średnicy kulki i współczynnika obciążenia

w tym przedziale maksimum. W praktyce pomiary twardości sprowadzają się więc do wyznaczenia wartości HB zbliżonej do HB_mMI. Wymieniona własność krzywych