ब्रिनेल स्केल

"BHN" redirects here. For other uses, see BHN (disambiguation).

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:

$\operatorname {BHN} ={\frac {2P}{\pi D\left(D-{\sqrt {D^{2}-d^{2}}}\right)}}$

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।

बीएचएन को सबसे अधिक इस्तेमाल किए जाने वाले परीक्षण मानकों (एएसटीएम ई10-14) द्वारा नामित किया गया है 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

$\operatorname {HBW} =0.102{\frac {2F}{\pi D\left(D-{\sqrt {D^{2}-d^{2}}}\right)}}$

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
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

• अंतर्राष्ट्रीय (मानकीकरण के लिए अंतर्राष्ट्रीय संगठन) और यूरोपीय (मानकीकरण के लिए यूरोपीय समिति) मानक
  • "एन आईएसओ 6506-1:2014: धातु सामग्री - ब्रिनेल कठोरता परीक्षण - भाग 1: परीक्षण विधि".
  • "एन आईएसओ 6506-2:2017: धातु सामग्री - ब्रिनेल कठोरता परीक्षण - भाग 2: परीक्षण मशीन का सत्यापन और अंशांकन".
  • "एन आईएसओ 6506-3:2014: धातु सामग्री - ब्रिनेल कठोरता परीक्षण - भाग 3: संदर्भ ब्लॉकों का अंशांकन".
  • "एन आईएसओ 6506-4:2014: धातु सामग्री - ब्रिनेल कठोरता परीक्षण - भाग 4: कठोरता मूल्यों की तालिका".
• यूएस मानक (एएसटीएम इंटरनेशनल)
  • "एएसटीएम ई10-14: धातु सामग्री की ब्रिनेल कठोरता के लिए मानक विधि।".

यह भी देखें

• ब्रिनलिंग
• कठोरता तुलना
• नूप कठोरता परीक्षण
• लीब रिबाउंड कठोरता परीक्षण
• रॉकवेल स्केल
• विकर्स कठोरता परीक्षण

संदर्भ

• Tabor, David (2000). The Hardness of Metals. Oxford University Press. ISBN 0-19-850776-3.

बाहरी संबंध

• Brinell Hardness Test – Methods, advantages, disadvantages, applications
• Video on the Brinell hardness test on YouTube
• Rockwell to Brinell conversion chart (Brinell, Rockwell A,B,C)
• Struers hardness conversion table (Vickers, Brinell, Rockwell B,C,D)
• Brinell Hardness HB conversion chart (MPa, Brinell, Vickers, Rockwell C)