ब्रिनेल स्केल: Difference between revisions

From Vigyanwiki
(Created page with "{{Short description|Brinell scale of hardness}} {{Redirect|BHN}} thumb|200px|बल आरेखब्रिनेल स्केल {{IPAc-en|b|...")
 
No edit summary
Line 4: Line 4:


==इतिहास==
==इतिहास==
1900 में [[स्वीडन]] के [[ अभियंता ]] [[ जोहान अगस्त ब्रिनेल ]] द्वारा प्रस्तावित, यह [[ अभियांत्रिकी ]] और धातु विज्ञान में पहला व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला और मानकीकृत कठोरता परीक्षण था। इंडेंटेशन का बड़ा आकार और परीक्षण-टुकड़े को संभावित क्षति इसकी उपयोगिता को सीमित करती है। हालाँकि, इसमें यह उपयोगी विशेषता भी थी कि कठोरता मान को दो से विभाजित करने पर स्टील्स के लिए Ksi (इकाई) में अनुमानित अंतिम तन्यता ताकत मिलती थी। इस सुविधा ने प्रतिस्पर्धी कठोरता परीक्षणों पर इसे शीघ्र अपनाने में योगदान दिया।
1900 में [[स्वीडन]] के [[ अभियंता |अभियंता]] [[ जोहान अगस्त ब्रिनेल |जोहान अगस्त ब्रिनेल]] द्वारा प्रस्तावित, यह [[ अभियांत्रिकी |अभियांत्रिकी]] और धातु विज्ञान में पहला व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला और मानकीकृत कठोरता परीक्षण था। इंडेंटेशन का बड़ा आकार और परीक्षण-टुकड़े को संभावित क्षति इसकी उपयोगिता को सीमित करती है। हालाँकि, इसमें यह उपयोगी विशेषता भी थी कि कठोरता मान को दो से विभाजित करने पर स्टील्स के लिए Ksi (इकाई) में अनुमानित अंतिम तन्यता ताकत मिलती थी। इस सुविधा ने प्रतिस्पर्धी कठोरता परीक्षणों पर इसे शीघ्र अपनाने में योगदान दिया।


==परीक्षण विवरण==
==परीक्षण विवरण==
विशिष्ट परीक्षण का उपयोग करता है {{cvt|10|mm}} [[व्यास]] वाली [[ इस्पात ]] की गेंद एक इंडेंटर के रूप में {{convert|3000|kgf|kN lbf|abbr=on|lk=on|sigfig=4}} बल। नरम सामग्रियों के लिए, कम बल का उपयोग किया जाता है; कठोर सामग्रियों के लिए, स्टील की गेंद के स्थान पर [[टंगस्टन कार्बाइड]] की गेंद का उपयोग किया जाता है। इंडेंटेशन को मापा जाता है और कठोरता की गणना इस प्रकार की जाती है:
विशिष्ट परीक्षण का उपयोग करता है {{cvt|10|mm}} [[व्यास]] वाली [[ इस्पात |इस्पात]] की गेंद इंडेंटर के रूप में {{convert|3000|kgf|kN lbf|abbr=on|lk=on|sigfig=4}} बल। नरम सामग्रियों के लिए, कम बल का उपयोग किया जाता है; कठोर सामग्रियों के लिए, स्टील की गेंद के स्थान पर [[टंगस्टन कार्बाइड]] की गेंद का उपयोग किया जाता है। इंडेंटेशन को मापा जाता है और कठोरता की गणना इस प्रकार की जाती है:


:<math>\operatorname{BHN}=\frac{2P}{\pi D \left(D-\sqrt{D^2-d^2}\right)}</math>
:<math>\operatorname{BHN}=\frac{2P}{\pi D \left(D-\sqrt{D^2-d^2}\right)}</math>
Line 33: Line 33:
ब्रिनेल कठोरता संख्या (बीएचएन या अधिक सामान्यतः एचबी) उद्धृत करते समय, संख्या प्राप्त करने के लिए उपयोग किए जाने वाले परीक्षण की शर्तों को निर्दिष्ट किया जाना चाहिए। परीक्षणों को निर्दिष्ट करने के लिए मानक प्रारूप HBW 10/3000 उदाहरण में देखा जा सकता है। एचबीडब्ल्यू का मतलब है कि टंगस्टन कार्बाइड (टंगस्टन के रासायनिक प्रतीक से या टंगस्टन के स्पेनिश/स्वीडिश/जर्मन नाम वोल्फ्राम से) बॉल इंडेंटर का उपयोग किया गया था, एचबीएस के विपरीत, जिसका अर्थ है कठोर स्टील की गेंद। 10 मिलीमीटर में गेंद का व्यास है। 3000 किलोग्राम बल में बल है।
ब्रिनेल कठोरता संख्या (बीएचएन या अधिक सामान्यतः एचबी) उद्धृत करते समय, संख्या प्राप्त करने के लिए उपयोग किए जाने वाले परीक्षण की शर्तों को निर्दिष्ट किया जाना चाहिए। परीक्षणों को निर्दिष्ट करने के लिए मानक प्रारूप HBW 10/3000 उदाहरण में देखा जा सकता है। एचबीडब्ल्यू का मतलब है कि टंगस्टन कार्बाइड (टंगस्टन के रासायनिक प्रतीक से या टंगस्टन के स्पेनिश/स्वीडिश/जर्मन नाम वोल्फ्राम से) बॉल इंडेंटर का उपयोग किया गया था, एचबीएस के विपरीत, जिसका अर्थ है कठोर स्टील की गेंद। 10 मिलीमीटर में गेंद का व्यास है। 3000 किलोग्राम बल में बल है।


कठोरता को XXX HB YYD के रूप में भी दिखाया जा सकता है<sup>2</sup>. XXX YY प्रकार की सामग्री (एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं के लिए 5, तांबे मिश्र धातुओं के लिए 10, स्टील्स के लिए 30) पर लागू होने वाला बल (किलोग्राम में) है। इस प्रकार एक सामान्य स्टील कठोरता लिखी जा सकती है: 250 एचबी 30 डी<sup>2</sup>. यह अधिकतम या न्यूनतम हो सकता है.
कठोरता को XXX HB YYD के रूप में भी दिखाया जा सकता है<sup>2</sup>. XXX YY प्रकार की सामग्री (एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं के लिए 5, तांबे मिश्र धातुओं के लिए 10, स्टील्स के लिए 30) पर लागू होने वाला बल (किलोग्राम में) है। इस प्रकार सामान्य स्टील कठोरता लिखी जा सकती है: 250 एचबी 30 डी<sup>2</sup>. यह अधिकतम या न्यूनतम हो सकता है.
{| class="wikitable"
{| class="wikitable"
|+Correspondent relations among scale, indenter and test force:
|+Correspondent relations among scale, indenter and test force:
Line 80: Line 80:
|Quenched and tempered steel wear plate || 400-700 HB
|Quenched and tempered steel wear plate || 400-700 HB
|-
|-
|Hardened [[tool steel]] || 600–900 HB (HBW 10/3000)
|Hardened [[tool steel]] || 600–900 HB (HBW 10/3000)
|-
|-
|[[Glass]] || 1550 HB
|[[Glass]] || 1550 HB

Revision as of 09:51, 22 September 2023

बल आरेख

ब्रिनेल स्केल /brəˈnɛl/ सामग्री परीक्षण-टुकड़े पर लोड किए गए इंडेंटर के प्रवेश के पैमाने के माध्यम से सामग्रियों की इंडेंटेशन कठोरता को चित्रित करता है। यह सामग्री विज्ञान में कठोरता की कई परिभाषाओं में से एक है।

इतिहास

1900 में स्वीडन के अभियंता जोहान अगस्त ब्रिनेल द्वारा प्रस्तावित, यह अभियांत्रिकी और धातु विज्ञान में पहला व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला और मानकीकृत कठोरता परीक्षण था। इंडेंटेशन का बड़ा आकार और परीक्षण-टुकड़े को संभावित क्षति इसकी उपयोगिता को सीमित करती है। हालाँकि, इसमें यह उपयोगी विशेषता भी थी कि कठोरता मान को दो से विभाजित करने पर स्टील्स के लिए Ksi (इकाई) में अनुमानित अंतिम तन्यता ताकत मिलती थी। इस सुविधा ने प्रतिस्पर्धी कठोरता परीक्षणों पर इसे शीघ्र अपनाने में योगदान दिया।

परीक्षण विवरण

विशिष्ट परीक्षण का उपयोग करता है 10 mm (0.39 in) व्यास वाली इस्पात की गेंद इंडेंटर के रूप में 3,000 kgf (29.42 kN; 6,614 lbf) बल। नरम सामग्रियों के लिए, कम बल का उपयोग किया जाता है; कठोर सामग्रियों के लिए, स्टील की गेंद के स्थान पर टंगस्टन कार्बाइड की गेंद का उपयोग किया जाता है। इंडेंटेशन को मापा जाता है और कठोरता की गणना इस प्रकार की जाती है:

कहाँ:

बीएचएन = ब्रिनेल कठोरता संख्या (किलोग्राम/मिमी2)
पी = किलोग्राम-बल में लागू भार (किलोग्राम)
D = इंडेंटर का व्यास (मिमी)
d = इंडेंटेशन का व्यास (मिमी)

ब्रिनेल कठोरता को कभी-कभी मेगापास्कल में उद्धृत किया जाता है; ब्रिनेल कठोरता संख्या को गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण से गुणा किया जाता है, 9.80665 मी/से.2, इसे मेगापास्कल में बदलने के लिए।

बीएचएन को परम तन्यता ताकत (यूटीएस) में परिवर्तित किया जा सकता है, हालांकि संबंध सामग्री पर निर्भर है, और इसलिए अनुभवजन्य रूप से निर्धारित किया जाता है। यह संबंध मेयर के नियम से मेयर के सूचकांक (एन) पर आधारित है। यदि मेयर का सूचकांक 2.2 से कम है तो यूटीएस से बीएचएन का अनुपात 0.36 है। यदि मेयर का सूचकांक 2.2 से अधिक है, तो अनुपात बढ़ जाता है।[1]

बीएचएन को सबसे अधिक इस्तेमाल किए जाने वाले परीक्षण मानकों (एएसटीएम ई10-14) द्वारा नामित किया गया है[2] और आईएसओ 6506-1:2005) एचबीडब्ल्यू के रूप में (कठोरता से एच, ब्रिनेल से बी और इंडेंटर की सामग्री से डब्ल्यू, टंगस्टन (वोल्फ्राम) कार्बाइड)। पूर्व मानकों में एचबी या एचबीएस का उपयोग स्टील इंडेंटर्स के साथ किए गए मापों को संदर्भित करने के लिए किया जाता था।

दोनों मानकों में HBW की गणना SI इकाइयों का उपयोग करके की जाती है

कहाँ:

एफ = लागू भार (न्यूटन)
D = इंडेंटर का व्यास (मिमी)
d = इंडेंटेशन का व्यास (मिमी)

सामान्य मान

ब्रिनेल कठोरता संख्या (बीएचएन या अधिक सामान्यतः एचबी) उद्धृत करते समय, संख्या प्राप्त करने के लिए उपयोग किए जाने वाले परीक्षण की शर्तों को निर्दिष्ट किया जाना चाहिए। परीक्षणों को निर्दिष्ट करने के लिए मानक प्रारूप HBW 10/3000 उदाहरण में देखा जा सकता है। एचबीडब्ल्यू का मतलब है कि टंगस्टन कार्बाइड (टंगस्टन के रासायनिक प्रतीक से या टंगस्टन के स्पेनिश/स्वीडिश/जर्मन नाम वोल्फ्राम से) बॉल इंडेंटर का उपयोग किया गया था, एचबीएस के विपरीत, जिसका अर्थ है कठोर स्टील की गेंद। 10 मिलीमीटर में गेंद का व्यास है। 3000 किलोग्राम बल में बल है।

कठोरता को XXX HB YYD के रूप में भी दिखाया जा सकता है2. XXX YY प्रकार की सामग्री (एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं के लिए 5, तांबे मिश्र धातुओं के लिए 10, स्टील्स के लिए 30) पर लागू होने वाला बल (किलोग्राम में) है। इस प्रकार सामान्य स्टील कठोरता लिखी जा सकती है: 250 एचबी 30 डी2. यह अधिकतम या न्यूनतम हो सकता है.

Correspondent relations among scale, indenter and test force:
Hardness symbol Diameter of Indenter

mm

F/D2 Test force

N/kgf

HBW 10/3000 10 30 29420(3000)
HBW 10/1500 10 15 14710(1500)
HBW 10/1000 10 10 9807(1000)
Brinell hardness numbers
Material Hardness
Softwood (e.g., pine) 1.6 HBS 10/100
Hardwood 2.6–7.0 HBS 10/100
Lead 5.0 HB (pure lead; alloyed lead typically can range from 5.0 HB to values in excess of 22.0 HB)
Pure Aluminium 15 HB
Copper 35 HB
Hardened AW-6060 Aluminium 75 HB
Mild steel 120 HB
18–8 (304) stainless steel annealed 200 HB[3]
Quenched and tempered steel wear plate 400-700 HB
Hardened tool steel 600–900 HB (HBW 10/3000)
Glass 1550 HB
Rhenium diboride 4600 HB
Note: Standard test conditions unless otherwise stated


मानक

यह भी देखें

संदर्भ

  1. Tabor 2000, p. 17.
  2. ASTM E10-14.
  3. "AISI Type 304 Stainless Steel". ASM Material Data Sheet. n.d. Archived from the original on 1 October 2018. Retrieved 28 May 2019.


बाहरी संबंध