Brinelli kõvadus
Brinelli kõvadus on katseliselt leitav materjali kõvadus, mille korral surutakse uuritava materjali pinda karastatud teraskuul. Kuuli läbimõõt on 10; 5; 2,5; 2 või 1 mm ja jõud 9,8...29430 N (1...3000 kgf) Brinelli kõvadusarv määratakse kuulile toimiva jõu ja tekkiva sfäärilise jälje pindala suhtena. Kui jõud on kgf (jõukilogramm), siis arvutatakse Brinelli kõvadust valemiga: H B = F A = 2 F π D ( D − D 2 − d 2 {\displaystyle HB={\frac {F}{A}}={\frac {2F}{\pi D(D-{\sqrt {D^{2}-d^{2}}}}}} Kui jõud on Njuutonites siis: H B = 0 , 102 F A = 0 , 204 F π D ( D − D 2 − d 2 {\displaystyle HB={\frac {0,102F}{A}}={\frac {0,204F}{\pi D(D-{\sqrt {D^{2}-d^{2}}}}}} , kus: A on jälje pindala (mm²) D on kuuli läbimõõt (mm) d on jälje läbimõõt (mm). Brinelli kõvaduse tähistus D = 10 mm, F = 3000 kgf ja t = 10...15 sekundit korral on 185 HB, ühikuks on kgf/mm², kuid seda ei märgita. Kui katsetingimused on teistsugused, märgitakse HB järele kuuli läbimõõt, koormus ja koormamise kestus, näiteks 185 HB 5/750/20. See viimane on siis Brinelli kõvadusarv, mis on määratud kuuliga D = 5 mm, koormusel 750 kgf ning koormuse kestus on 20 sekundit. Valemitest on näha, et kõvadus sõltud survejõust F, kuuli läbimõõdust D ja jälje läbimõõdust d. Viimast mõõdetakse spetsiaalse mikroskoobi (eriluubi) abil. Jälje läbimõõt määratakse kahes teineteisega risti olevas suunas täpsusega 0,05 millimeetrit ja võetakse läbimõõtude aritmeetiline keskmine. On koostatud tabel, mille põhjal jälje läbimõõdu järgi saadakse vahetult kõvaduse HB väärtus. Et saada materjalide võrreldavad kõvaduse väärtused kuuli erinevate läbimõõtude ja koormuste korral, peab olema täidetud nõue k = F D 2 = c o n s t {\displaystyle k={\frac {F}{D^{2}}}=const} . GOST annab k väärtusteks 30; 10; 5; 2,5 ja 1. Katsekeha minimaalne paksus ei tohi olla väiksem kui 10-kordne jälje sügavus. Kõvasid materjale koormatakse 10...15 sekundit, pehmeid materjale 10...180 sekundit. Brinelli kõvadust ei soovitata kasutada, kui terase kõvadus ületab 450 HB ning värviliste metallide, sulamite ja muude materjalide korral pole soovitatav Brinelli meetodit kasutada, kui kõvadus on üle 200 HB. DIN 50351 järgi võib mõõta Brinelli kõvadust ka kõvasulamkuuliga (kõvadusi kuni 650 HB). Brinelli kõvaduse tähis DIN-i kohaselt on teraskuuli korral on HBS, kõvasulamkuuli korral HBW.