ブリネル硬さ換算ツール

ブリネル硬さ（BHN）は、特に金属の硬さをくぼみ硬度の尺度に基づき測定したものです。試験には、特定の直径のスチールボールを特定の力で材料に押し込み、そのボールによって残されたくぼみの直径を測定することが含まれます。この方法では、荷重下での変形に対する材料の耐性を表す数値が得られ、材料科学と工学における重要な特性となります。

歴史的背景

20 世紀初頭にスウェーデンのエンジニア、ヨハン・アウグスト・ブリネルによって開発されたブリネル硬さ試験は、金属の硬さを試験する最初の標準化された方法でした。この試験はそれ以来材料科学分野の基本的な手順となり、材料の強度や耐摩耗性を評価するためのシンプルかつ効果的な手段を提供しています。

計算式

ブリネル硬さを計算するための公式は次のとおりです。

\[ BHN = \frac{2P}{\pi D (D - \sqrt{D^2 - d^2})} \]

ここで：

• \(P\) はキロポンド（kgf）の荷重です。
• \(D\) は試験に使用されるスチールボールの直径（mm）です。
• \(d\) はスチールボールによって材料の表面にくぼみができます（mm）。

計算例

荷重（P）が 3000 kgf の場合、スチールボールの直径（D）が 10 mm の場合、くぼみの直径（d）が 5 mm の場合、ブリネル硬さは次のように計算されます。

\[ BHN = \frac{2 \times 3000}{\pi \times 10 (10 - \sqrt{10^2 - 5^2})} = Value \]

（ここでは、与えられた公式から特定の計算された値を挿入します。）

重要性と使用シナリオ

ブリネル硬さは、以下に不可欠です。

1. 材料の選択: 硬度要件に基づいて、エンジニアリング用途に適した材料の選択を支援します。
2. 品質管理: 材料の一貫性と品質を確保するための製造における標準試験です。
3. 比較分析: さまざまな材料の硬度または熱処理の条件を比較するための基礎を提供します。

一般的な FAQ

1. ブリネル硬さ試験ではどのような材料を試験できますか？

   • ブリネル試験は、スチールボールを損傷する可能性のある非常に硬い材料を除く、ほぼすべての金属に適しています。

2. スチールボールの直径は試験にどのように影響しますか？

   • 通常、柔らかい材料には測定可能なくぼみを生じさせるためにより大きなボールとより重い荷重が使用され、より硬い材料にはより小さなボールとより軽い荷重が使用されます。

3. ブリネル硬さは他の硬度に変換できますか？

   • ブリネル、ビッカーズ、ロ Rockwell などの硬さスケール間の概数換算係数を得るための換算表があります。

ブリネル硬さ試験は、材料の硬度を測定するための基本的で広く使用されている方法であり、材料が意図した用途に適していることを保証するために不可欠です。