ISO 6506-1:1999
(Main)Metallic materials — Brinell hardness test — Part 1: Test method
Metallic materials — Brinell hardness test — Part 1: Test method
Matériaux métalliques — Essai de dureté Brinell — Partie 1: Méthode d'essai
La présente partie de l'ISO 6506 spécifie la méthode d'essai de dureté Brinell pour les matériaux métalliques et s'applique jusqu'à une dureté de 650 HBW.Pour les matériaux et/ou les produits spécifiques, d'autres Normes internationales spécifiques s'appliquent (par exemple l'ISO 4498-1).
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 6506-1
First edition
1999-09-01
Metallic materials — Brinell hardness
test —
Part 1:
Test method
Matériaux métalliques — Essai de dureté Brinell —
Partie 1: Méthode d'essai
A
Reference number
ISO 6506-1:1999(E)
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ISO 6506-1:1999(E)
Contents
1 Scope .1
2 Normative references .1
3 Principles.1
4 Symbols and designations .1
5 Testing machine.3
6 Test piece .3
7 Procedure .3
8 Uncertainty of the results .5
9 Test report .6
Annex A (informative) Procedure for periodic checks of the testing machines by the user.7
Annex B (normative) Minimum thickness of the test piece in relation to the mean diameter of indentation.8
Annex C (normative) Determination of the Brinell hardness for testing on flat surfaces .9
Bibliography.16
© ISO 1999
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced
or utilized in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying and
microfilm, without permission in writing from the publisher.
International Organization for Standardization
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Printed in Switzerland
ii
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ISO 6506-1:1999(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO
member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical
committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has
the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in
liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical
Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 3.
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting.
Publication as an International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
International Standard 6506-1 was prepared by the Technical Committee ISO/TC 164, Mechanical testing of metals,
Subcommittee SC 3, Hardness testing.
This first edition of ISO 6506-1 cancels and replaces ISO 6506:1981 and ISO 410:1982, of which it constitutes a
technical revision as follows:
Deletion of the steel ball indenter.
Integration of the table for the determination of Brinell hardness values for use in tests made on flat surfaces
(ISO 410:1982) into annex C of this part of ISO 6506.
Deletion of the 2 mm ball indenter.
Addition of annex A concerning a procedure for periodic checks of the testing machines by the user.
ISO 6506 consists of the following parts, under the general title Metallic materials — Brinell hardness test:
Part 1: Test method
Part 2: Verification and calibration of testing machines
Part 3: Calibration of reference blocks
Annexes B and C form a normative part of this part of ISO 6506. Annex A is for information only.
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ISO 6506-1:1999(E)
Introduction
The force values in this part of ISO 6506 were calculated from kilogram force values. They were introduced before
the SI-system was adopted. It was decided to keep the values based on the old units for this part of ISO 6506 but
for the next revision it will be necessary to consider the advantage of introducing rounded values of test force and
possible consequences on the hardness scales.
Attention is drawn to the fact that in this part of ISO 6506, only the use of the hardmetal ball indenter is specified.
The designation of the Brinell hardness is HBW and should not be confused with the former designation HB, or HBS
when a steel ball indenter was used.
iv
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INTERNATIONAL STANDARD © ISO ISO 6506-1:1999(E)
Metallic materials — Brinell hardness test —
Part 1:
Test method
1 Scope
This part of ISO 6506 specifies the method for the Brinell hardness test for metallic materials and is applicable up
to the limit of 650 HBW.
For specific materials and/or products, particular International Standards exist (i.e. ISO 4498-1).
2 Normative references
The following normative documents contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of this
part of ISO 6506. For dated references, subsequent amendments to, or revisions of, any of these publications do not
apply. However, parties to agreements based on this part of ISO 6506 are encouraged to investigate the possibility of
applying the most recent editions of the normative documents indicated below. For undated references, the latest
edition of the normative document referred to applies. Members of ISO and IEC maintain registers of currently valid
International Standards.
ISO 4498-1,
Sintered metal materials, excluding hardmetals — Determination of apparent hardness — Part 1:
Materials of essentially uniform section hardness.
ISO 6506-2:1999, Metallic materials — Brinell hardness test — Part 2: Verification and calibration of testing
machines.
3 Principles
An indenter (hardmetal ball with diameter D) is forced into the surface of a test piece and the diameter of the
indentation d left in the surface after removal of the force F is measured.
The Brinell hardness is proportional to the quotient obtained by dividing the test force by the curved surface area of
the indentation. The indentation is assumed to be spherical with a radius corresponding to half of the diameter of
the ball.
4 Symbols and designations
See Figure 1 and Table 1.
1
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ISO 6506-1:1999(E)
Figure 1 — Principle of test
Table 1 — Symbols and designations
Symbol Designation Unit
D Diameter of the ball mm
F Test force N
d Mean diameter of the indentation mm
+
d d
12
d =
Łł2
d , d Indentation diameters measured at 90° mm
1 2
h Depth of indentation mm
22
D --
D d
=
2
HBW Brinell hardness
Test force
= Constant ·
Surface area of indentation
2F
= 0,102·
22
p D D --
D d
( )
2 2
force-diameter ratio
0,102 ´ F/D N/mm
NOTE
11
Constant = = = 0,102
g 9,806 65
n
g = acceleration due to gravity
n
2
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ISO 6506-1:1999(E)
The Brinell hardness is denoted by HBW.
4.1
NOTE In former standards, in cases when a steel ball had been used, the Brinell hardness was denoted by HB or HBS.
4.2 The letters HBW are preceded by the hardness value and supplemented by an index indicating the test
conditions in the order:
a) the diameter of the ball, in millimetres;
b) a figure representing the test force (see Table 2);
c) the duration of application of test force, in seconds, if different from the specified time (see 7.5).
EXAMPLE 1 350 HBW 5/750 = Brinell hardness of 350 determined with a ball of 5 mm diameter and with a test force of
7,355 kN applied for 10 s to 15 s.
EXAMPLE 2 600 HBW 1/30/20 = Brinell hardness of 600 determined with a ball of 1 mm diameter and with a test force of
294,2 N applied for 20 s.
5 Testing machine
5.1 Testing machine, capable of applying a predetermined test force or forces within the range of 9,807 N to
29,42 kN in accordance with ISO 6506-2.
5.2 Indenter, a polished hardmetal ball, as specified in ISO 6506-2.
5.3 Measuring device, as specified in ISO 6506-2.
NOTE A suggested procedure for periodic checks by the user is given in annex A.
6 Test piece
6.1 The test shall be carried out on a surface which is smooth and even, free from oxide scale, foreign matter and,
in particular, free from lubricants. The test piece shall have a surface finish that will allow an accurate measurement
of the diameter of the indentation.
6.2 Preparation shall be carried out in such a way that any alteration of the surface, for example due to heat- or
cold-working, is minimized.
6.3 The thickness of the test piece shall be at least eight times the depth of indentation. Values for the minimum
thickness of the test piece in relation to the mean diameter of indentation are given in annex B.
Visible deformation at the back of the test piece can indicate that the test piece is too thin.
7 Procedure
7.1 In general, the test is to be carried out at ambient temperature within the limits of 10 °C to 35 °C. Tests carried
out under controlled conditions shall be made at a temperature of (23 ± 5) °C.
7.2 The test forces given in Table 2 shall be used.
7.3 The test force shall be chosen so that the diameter of the indentation d lies between the values 0,24 D and
0,6 D.
2
The force-diameter ratio (0,102 ´ F/D ) shall be chosen according to the material and the hardness test as indicated
in Table 3.
3
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ISO 6506-1:1999(E)
In order to test the largest representative area of the test piece, the diameter of the testing ball shall be chosen to be
as large as possible.
When the thickness of the test piece permits, a 10 mm diameter ball is preferred.
7.4 The test piece shall be placed on a rigid support. The contact surfaces shall be clean and free from foreign
matter (scale, oil, dirt, etc). It is important that the test piece lie firmly on the support so that displacement cannot
occur during the test.
7.5 Bring the indenter into contact with the test surface and apply the test force in a direction perpendicular to the
surface, without shock, vibration or overrun, until the applied force attains the specified value. The time from the
initial application of force to the time the full test force is reached shall not be less than 2 s nor greater than 8 s.
Maintain the test force for 10 s to 15 s. For certain materials, where a longer dwell time is required; this time shall be
applied with a tolerance of ± 2 s.
7.6 Throughout the test, the testing machine shall be protected from significant shock or vibration which can
influence the test result.
7.7 The distance from the edge of the test piece to the centre of each indentation shall be a minimum of two and a
half times the mean indentation diameter.
The distance between the centres of two adjacent indentations shall be at least three times the mean indentation
diameter.
Table 2 — Test forces for the different testing conditions
Hardness symbol Ball diameter Force-diameter Nominal value of
ratio test force
2
D 0,102 ´ F/D F
2
mm N/mm N
HBW 10/3 000 10 30 29 420
HBW 10/1 500 10 15 14 710
HBW 10/1 000 10 10 9 807
HBW 10/500 10 5 4 903
HBW 10/250 10 2,5 2 452
HBW 10/100 10 1 980,7
HBW 5/750 5 30 7 355
HBW 5/250 5 10 2 452
HBW 5/125 5 5 1 226
HBW 5/62,5 5 2,5 612,9
HBW 5/25 5 1 245,2
HBW 2,5/187,5 2,5 30 1 839
HBW 2,5/62,5 2,5 10 612,9
HBW 2,5/31,25 2,5 5 306,5
HBW 2,5/15,625 2,5 2,5 153,2
HBW 2,5/6,25 2,5 1 61,29
HBW 1/30 1 30 294,2
HBW 1/10 1 10 98,07
HBW 1/5 1 5 49,03
HBW 1/2,5 1 2,5 24,52
HBW 1/1 1 1 9,807
4
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ISO 6506-1:1999(E)
Table 3 — The force-diameter ratio for different metallic materials
Material Brinell hardness Force-diameter ratio
2
HBW
0,102 ´ F/D
2
N/mm
Steel - Nickel alloys
30
Titanium alloys
a
Cast iron , 140 10
˜ 140 30
, 35 5
Copper and copper alloys 35 to 200 10
. 200 30
, 35 2,5
5
Light metals and their alloys 35 to 80 10
15
10
. 80
15
Lead, tin 1
Sintered metal See ISO 4498-1
a
For the testing of cast iron the nominal diameter of the ball shall be 2,5 mm,
5 mm or 10 mm.
7.8 Measure the diameter of each indentation in two directions perpendicular to each other. The arithmetic mean
of the two readings shall be taken for the calculation of the Brinell hardness.
NOTE For some testing machines, the following should be used:
the average of a greater number of symmetrically placed measurements;
an assessment of the projected indentation area into the material surface.
7.9 Table C.1 (see annex C) contains calculation tables which shall be used to determine the Brinell hardness for
tests on flat surfaces.
8 Uncertainty of the results
The uncertainty of results is dependent on various parameters which may be separated into two categories:
a) parameters dependent on the Brinell hardness testing machine (including the uncertainty of the verification of
the testing machine and on the calibration of the reference blocks);
b) parameters dependent on the application of the test method (variation of the operating conditions).
NOTE A complete evaluation of the uncertainty should be carried out according to the Guide to the Expression of
[1]
. Indicative values of the extended uncertainty at a confidence level of 95 % can be taken to be
Uncertainty in Measurement
equal to the maximum permissible error given in Table 2 of ISO 6506-2:1999.
5
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9 Test report
The test report shall include the following information:
a) a reference to this International Standard, i.e. ISO 6506-1;
b) all details necessary for the complete identification of the test piece;
c) the test temperature if it is not within the limits (23 ± 5) °C;
d) the result obtained;
e) additional requirements outside the scope of this part of ISO 6506;
f) details of any occurrence which may have affected the result.
NOTE 1 There is no general process of accurately converting Brinell hardness into other scales of hardness or into tensile
strength. These conversions should therefore be avoided, unless a reliable basis for the conversion can be obtained by
comparative tests.
NOTE 2 It should be noted that for anisotropic materials, for example those which have been heavily cold-worked, there may
be a difference between the lengths of the two diameters of the indentation. The specification for the product may indicate
limits for such differences.
6
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Annex A
(informative)
Procedure for periodic checks of the testing machines by the user
The indirect verification procedure is too time consuming and costly for routine checking. The following procedure is
recommended for this purpose.
Make at least one periodic check of the testing machine each day that it is used.
Before making the check, make at least two preliminary indentations to ensure that the test piece, indenter and anvil
are seated correctly. The results of these preliminary indentations should be ignored.
Make at least one hardness indentation on a reference block with approximately the same hardness as the material
being tested. If the difference between mean value of the hardness readings of the test material and the hardness of
the reference block are within the limits given in Table 2 of ISO 6506-2:1999, the machine may be regarded as
satisfactory. If not, an indirect verification should be performed.
7
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Annex B
(normative)
Minimum thickness of the test piece in relation to the mean diameter of
indentation
Table B.1 gives values for minimum thickness of the test piece in relation to the mean diameter of indentation.
Table B.1
Dimensions in millimetres
Minimum thickness of the test piece
Mean diameter of the
indentation
Diameter of the ball
d
D = 1 D = 2,5 D = 5 D = 10
0,2 0,08
0,3 0,18
0,4 0,33
0,5 0,54
0,6 0,8 0,29
0,7 0,4
0,8 0,53
0,9 0,67
1 0,83
1,1 1,02
1,2 1,23 0,58
1,3 1,46 0,69
1,4 1,72 0,8
1,5 2 0,92
1,6 1,05
1,7 1,19
1,8 1,34
1,9 1,5
2 1,67
2,2 2,04
2,4 2,46 1,17
2,6 2,92 1,38
2,8 3,43 1,6
3 4 1,84
3,2 2,1
3,4 2,38
3,6 2,68
3,8 3
4 3,34
4,2 3,7
4,4 4,08
4,6 4,48
4,8 4,91
5 5,36
5,2 5,83
5,4 6,33
5,6 6,86
5,8 7,42
68
8
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ISO 6506-1:1999(E)
Annex C
(normative)
Determination of the Brinell hardness for testing on flat surfaces
The determination of the Brinell hardness for testing on flat surfaces is given in Table C.1.
Table C.1
Force-diameter ratio
2
0,102 ´ F/D
Ball indenter 30 15 10 5 2,5 1
D Test force
F
mm
N
10 29 420 14 710 9 807 4 903 2 452 980,7
57 355 — 2 452 1 226 612,9 245,2
2,5 1 830 — 612,9 306,5 153,2 61,29
1 294,2 — 98,07 49,03 24,52 9,807
Mean diameter of the indentation Brinell hardness
d HBW
mm
2,40 1,200 0,600 0 0,240 653 327 218 109 54,5 21,8
2,41 1,205 0,602 4 0,241 648 324 216 108 54,0 21,6
2,42 1,210 0,605 0 0,242 643 321 214 107 53,5 21,4
2,43 1,215 0,607 5 0,243 637 319 212 106 53,1 21,2
2,44 1,220 0,610 0 0,244 632 316 211 105 52,7 21,1
2,45 1,225 0,612 5 0,245 627 313 209 104 52,2 20,9
2,46 1,230 0,615 0 0,246 621 311 207 104 51,8 20,7
2,47 1,235 0,617 5 0,247 616 308 205 103 51,4 20,5
2,48 1,240 0,620 0 0,248 611 306 204 102 50,9 20,4
2,49 1,245 0,622 5 0,249 606 303 202 101 50,5 20,2
2,50 1,250 0,625 0 0,250 601 301 200 100 50,1 20,0
2,51 1,255 0,627 5 0,251 597 298 199 99,4 49,7 19,9
2,52 1,260 0,630 0 0,252 592 296 197 98,6 49,3 19,7
2,53 1,265 0,632 5 0,253 587 294 196 97,8 48,9 19,6
2,54 1,270 0,635 0 0,254 582 291 194 97,1 48,5 19,4
2,55 1,275 0,637 5 0,255 578 289 193 96,3 48,1 19,3
2,56 1,280 0,640 0 0,256 573 287 191 95,5 47,8 19,1
2,57 1,285 0,642 5 0,257 569 284 190 94,8 47,4 19,0
2,58 1,290 0,645 0 0,258 564 282 188 94,0 47,0 18,8
2,59 1,295 0,647 5 0,259 560 280 187 93,3 46,6 18,7
2,60 1,300 0,650 0 0,260 555 278 185 92,6 46,3 18,5
2,61 1,305 0,652 5 0,261 551 276 184 91,8 45,9 18,4
2,62 1,310 0,655 0 0,262 547 273 182 91,1 45,6 18,2
2,63 1,315 0,657 5 0,263 543 271 181 90,4 45,2 18,1
2,64 1,320 0,660 0 0,264 538 269 179 89,7 44,9 17,9
2,65 1,325 0,662 5 0,265 534 267 178 89,0 44,5 17,8
2,66 1,330 0,665 0 0,266 530 265 177 88,4 44,2 17,7
2,67 1,335 0,667 5 0,267 526 263 175 87,7 43,8 17,5
2,68 1,340 0,670 0 0,268 522 261 174 87,0 43,5 17,4
2,69 1,345 0,672 5
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 6506-1
Première édition
1999-09-01
Matériaux métalliques — Essai de dureté
Brinell —
Partie 1:
Méthode d'essai
Metallic materials — Brinell hardness test —
Part 1: Test method
A
Numéro de référence
ISO 6506-1:1999(F)
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ISO 6506-1:1999(F)
Sommaire
1 Domaine d’application .1
2 Références normatives .1
3 Principe.1
4 Symboles et désignations .1
5 Machine d'essai.3
6 Éprouvette .3
7 Mode opératoire.3
Incertitude des résultats .5
8
Rapport d'essai .6
9
Annexe A (informative) Procédure de contrôle périodique des machines d'essai par l'utilisateur.7
Annexe B (normative) Épaisseur minimale de l'éprouvette en fonction du diamètre moyen de l'empreinte.8
Annexe C (normative) Détermination de la dureté Brinell pour les essais effectués sur des surfaces planes 9
Bibliographie.16
© ISO 1999
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord
écrit de l'éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case postale 56 • CH-1211 Genève 20 • Suisse
Internet iso@iso.ch
Imprimé en Suisse
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© ISO
ISO 6506-1:1999(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité
technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en
liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec la Commission
électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI, Partie 3.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour
vote. Leur publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités
membres votants.
La Norme internationale ISO 6506-1 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 164, Essais mécaniques des
métaux, sous-comité SC 3, Essais de dureté.
Cette première édition de l’ISO 6506-1 annule et remplace l’ISO 6506:1981 et l’ISO 410:1982, dont elle constitue
une révision technique comme suit:
Suppression de la bille en acier comme pénétrateur.
Intégration du tableau de détermination de la dureté Brinell pour les essais effectués sur des surfaces planes
(ISO 410:1982) dans l'annexe C de la présente partie de l’ISO 6506.
Suppression de la bille de 2 mm comme pénétrateur.
Ajout d'une nouvelle annexe A concernant la procédure de contrôle des machines d'essai par l'utilisateur.
L'ISO 6506 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Matériaux métalliques — Essai de
dureté Brinell:
Partie 1: Méthode d’essai
Partie 2: Vérification et étalonnage des machines d’essai
Partie 3: Étalonnage des blocs de référence
Les annexes B et C constituent des éléments normatifs de la présente partie de l’ISO 6506. L’annexe A est donnée
uniquement à titre d’information.
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ISO 6506-1:1999(F)
Introduction
Les valeurs des charges dans la présente partie de l’ISO 6506 sont calculées à partir des valeurs en kilogrammes-
force. Elles ont été introduites avant l'adoption du système SI. Il a été décidé de maintenir les valeurs basées sur
les anciennes unités pour la présente partie de l’ISO 6506, mais, pour sa prochaine révision, il est nécessaire de
considérer l'avantage d'introduire des valeurs arrondies de charge et les conséquences sur les échelles de dureté.
Il est à observer que dans la présente partie de l’ISO 6506, seule la bille carbure est utilisée comme pénétrateur.
La désignation de la dureté Brinell est HBW afin d'éviter tout malentendu vis-à-vis des désignations HB ou HBS
employées précédemment lorsqu'une bille en acier était utilisée comme pénétrateur.
iv
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NORME INTERNATIONALE © ISO ISO 6506-1:1999(F)
Matériaux métalliques — Essai de dureté Brinell —
Partie 1:
Méthode d'essai
1 Domaine d’application
La présente partie de l’ISO 6506 spécifie la méthode d'essai de dureté Brinell pour les matériaux métalliques et
s’applique jusqu'à une dureté de 650 HBW.
Pour les matériaux et/ou les produits spécifiques, d’autres Normes internationales spécifiques s’appliquent (par
exemple l’ISO 4498-1).
2 Références normatives
Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui en est faite,
constituent des dispositions valables pour la présente partie de l’ISO 6506. Pour les références datées, les
amendements ultérieurs ou les révisions de ces publications ne s'appliquent pas. Toutefois, les parties prenantes
aux accords fondés sur la présente partie de l’ISO 6506 sont invitées à rechercher la possibilité d’appliquer les
éditions les plus récentes des documents normatifs indiqués ci-après. Pour les références non datées, la dernière
édition du document normatif en référence s'applique. Les membres de l’ISO et de la CEI possèdent le registre des
Normes internationales en vigueur.
ISO 4498-1, Matériaux métalliques frittés à l’exclusion des métaux-durs — Détermination de la dureté apparente —
Partie 1: Matériaux ayant essentiellement une dureté uniforme dans la section.
ISO 6506-2:1999, Matériaux métalliques — Essai de dureté Brinell — Partie 2: Vérification et étalonnage des
machines d'essai.
3 Principe
Impression, à la surface d'une éprouvette, d'un pénétrateur (bille carbure de diamètre D), et mesurage du diamètre
d de l'empreinte laissée sur la surface après enlèvement de la charge d’essai F.
La dureté Brinell est proportionnelle au quotient de la charge d'essai par l'aire de l'empreinte considérée comme
une calotte sphérique d’un rayon correspondant au demi-diamètre de la bille.
4 Symboles et désignations
Voir Figure 1 et Tableau 1.
4.1 La dureté Brinell est désignée par le symbole HBW.
NOTE Dans les anciennes normes, là où une bille en acier était utilisée, la dureté Brinell était désignée par HB ou HBS.
1
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Figure 1 — Principe de l’essai
Tableau 1 — Symboles et désignations
Symbole Désignation Unité
D Diamètre de la bille mm
F Charge d'essai N
d Diamètre moyen de l'empreinte mm
+
d d
12
d =
Łł2
d , d Diamètres de l'empreinte mesurés à 90° mm
1 2
h Profondeur de l'empreinte mm
22
D --
D d
=
2
HBW Dureté Brinell
Charge d'essai
= Constante ·
Aire de l'empreinte
2F
= 0,102·
2 2
p D D --
D d
( )
2 2
0,102 ´ F/D Rapport de charge N/mm
NOTE
11
Constante = = = 0,102
g 9,806 65
n
g = accélération due à la pesanteur
n
2
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Le symbole HBW est précédé par la valeur de dureté et complété par un indice précisant les conditions d'essai
4.2
dans l'ordre suivant:
a) le diamètre de la bille, en millimètres;
b) un nombre représentant la charge d'essai (voir Tableau 2);
c) la durée d'application de la charge, en secondes, si elle diffère du temps spécifié (voir 7.5).
EXEMPLE 1 350 HBW 5/750 = Dureté Brinell de 350 déterminée avec une bille de 5 mm de diamètre sous une charge
d'essai de 7,355 kN appliquée durant 10 s à 15 s.
EXEMPLE 2 600 HBW 1/30/20 = Dureté Brinell de 600 déterminée avec une bille de 1 mm de diamètre sous une charge
d'essai de 294,2 N appliquée durant 20 s.
5 Machine d'essai
5.1 Machine d'essai, capable d'appliquer une charge prédéterminée ou d'autres charges comprises entre 9,807 N
et 29,42 kN, conformément à l'ISO 6506-2.
5.2 Pénétrateur, bille en carbure polie, comme spécifié dans l'ISO 6506-2.
5.3 Dispositif de mesure, comme spécifié dans l'ISO 6506-2.
NOTE Une procédure proposée pour les contrôles périodiques effectués par l'utilisateur est donnée dans l'annexe A.
6 Éprouvette
6.1 L'essai doit être effectué sur une surface lisse et plane, exempte d'oxyde et de matières étrangères et, en
particulier, exempte de lubrifiant. L'éprouvette doit avoir un fini de surface qui permettra une mesure précise du
diamètre de l'empreinte.
6.2 La préparation doit être effectuée de manière que toute altération de la surface, par exemple par échauffement
ou par écrouissage, soit minimisée.
6.3 L'épaisseur de l'éprouvette doit être au moins égale à huit fois la profondeur de l'empreinte. L’épaisseur
minimale de l'éprouvette en fonction du diamètre moyen de l'empreinte est donnée dans l'annexe B.
Une déformation visible sur la face opposée de l'éprouvette peut indiquer que l'éprouvette est trop mince.
7 Mode opératoire
7.1 En règle générale, l'essai est effectué à la température ambiante dans les limites comprises entre 10 °C et
35 °C. Les essais effectués sous conditions surveillées doivent être réalisés à une température de (23 ± 5) °C.
7.2 Les charges d'essai données dans le Tableau 2 doivent être utilisées.
7.3 La charge d'essai doit être choisie de telle façon que le diamètre de l'empreinte, d, soit compris entre les
valeurs 0,24D et 0,6D.
2
Le rapport de charge (0,102 ´ F/D ) doit être choisi selon la nature du métal et la dureté comme indiqué dans le
Tableau 3.
Le diamètre de la bille doit être choisi aussi grand que possible, de façon à obtenir une empreinte la plus large
possible afin de tester une surface représentative de l'éprouvette.
Lorsque l'épaisseur de l'éprouvette le permet, on utilise de préférence une bille de 10 mm de diamètre.
3
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L'éprouvette doit être placée sur un support rigide. Les surfaces de contact doivent être propres et exemptes
7.4
de corps étrangers (calamine, huile, saleté, etc.). Il est important que l'éprouvette soit maintenue solidement sur le
support de façon qu'il n'y ait pas de déplacement pendant l'essai.
7.5 Amener le pénétrateur en contact avec la surface d'essai et appliquer la charge perpendiculairement à la
surface, sans choc ni vibration, jusqu'à ce que la charge appliquée atteigne le valeur spécifiée. La durée entre
l'application initiale de la charge et la charge totale d'essai doit être comprise entre 2 s et 8 s. Maintenir cette charge
durant 10 s à 15 s. Pour certains matériaux, un temps plus long de maintien de la charge est prévu, ce temps doit
être respecté avec une tolérance de ± 2 s.
7.6 Durant l'essai, la machine d'essai doit être protégé contre les chocs ou les vibrations qui peuvent influer sur les
résultats de l'essai.
7.7 La distance du centre d'une empreinte au bord de l'éprouvette doit être au moins égale à 2,5 fois le diamètre
moyen de l'empreinte.
La distance entre les centres de deux empreintes adjacentes doit être au moins égale à trois fois le diamètre moyen
de l'empreinte.
Tableau 2 — Charges d’essai pour les différentes conditions d’essai
Valeur nominale
Diamètre de la Rapport de
Symbole de dureté de la charge
bille charge
d’essai
2
D 0,102 ´ F/D F
2
mm N/mm N
HBW 10/3 000 10 30 29 420
HBW 10/1 500 10 15 14 710
HBW 10/1 000 10 10 9 807
HBW 10/500 10 5 4 903
HBW 10/250 10 2,5 2 452
HBW 10/100 10 1 980,7
HBW 5/750 5 30 7 355
HBW 5/250 5 10 2 452
HBW 5/125 5 5 1 226
HBW 5/62,5 5 2,5 612,9
HBW 5/25 5 1 245,2
HBW 2,5/187,5 2,5 30 1 839
HBW 2,5/62,5 2,5 10 612,9
HBW 2,5/31,25 2,5 5 306,5
HBW 2,5/15,625 2,5 2,5 153,2
HBW 2,5/6,25 2,5 1 61,29
HBW 1/30 1 30 294,2
HBW 1/10 1 10 98,07
HBW 1/5 1 5 49,03
HBW 1/2,5 1 2,5 24,52
HBW 1/1 1 1 9,807
4
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Tableau 3 — Rapport de charge pour différents matériaux
Rapport de charge
Dureté Brinell
2
0,102 ´ F/D
Matériau
HBW
2
N/mm
Acier - Alliages de nickel
—
30
Alliages de titane
a , 140 10
Fonte
˜ 140 30
, 35 5
Cuivre et alliages de cuivre 35 à 200 10
. 200 30
, 35 2,5
5
Métaux légers et leurs alliages 35 à 80 10
15
10
. 80
15
Plomb, étain — 1
Matériaux frittés Voir ISO 4498-1
a
Pour l'essai de la fonte, le diamètre nominal de la bille doit être de 2,5 mm, 5 mm
ou 10 mm.
7.8 Mesurer, pour chaque empreinte, deux diamètres à angle droit. La moyenne arithmétique des deux lectures
doit être prise pour le calcul de la dureté Brinell.
NOTE Pour certaines machines d’essai, il est nécessaire d'utiliser:
la moyenne d'un grand nombre de mesures disposées symétriquement;
une estimation de l'aire projetée de l'empreinte à la surface du matériau.
7.9 Le Tableau C.1 (voir annexe C) contient des tables de calcul qui doivent être utilisées pour déterminer la
dureté Brinell pour les essais sur des surfaces planes.
8 Incertitude des résultats
L'incertitude des résultats dépend de divers paramètres qui peuvent être classés en deux catégories:
a) les paramètres dépendant de la machine d’essai de dureté Brinell (incluant l'incertitude de la vérification de la
machine d'essai et de l'étalonnage des blocs de référence);
b) les paramètres dépendant de l'application de la méthode d'essai (variations des conditions opératoires).
NOTE Il convient d'effectuer une évaluation complète de l'incertitude selon le Guide pour l'expression de l'incertitude de
@1#
mesure . Les valeurs indicatives de l'incertitude élargie à un niveau de confiance de 95 % peuvent être égales à l'erreur
maximale admissible donnée dans le Tableau 2 de l'ISO 6506-2:1999.
5
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9 Rapport d'essai
Le rapport d'essai doit contenir les informations suivantes:
a) la référence à la présente partie de l’ISO 6506, c’est-à-dire ISO 6506-1;
b) tous les détails nécessaires à l'identification de l'éprouvette;
c) la température d'essai, si elle est en dehors de la plage (23 ± 5) °C;
d) le résultat obtenu;
e) toutes les opérations non spécifiées dans la présente partie de l’ISO 6506;
f) les détails de tout incident susceptible d'avoir influencé le résultat.
NOTE 1 Il n'existe pas de méthode générale pour convertir avec précision les valeurs de dureté Brinell en valeurs de dureté
obtenues avec d'autres échelles ou en valeurs de résistance à la traction. Par conséquent, il convient d'éviter ces conversions,
à moins qu'une base fiable pour la conversion puisse être obtenue par des essais comparatifs.
NOTE 2 Il convient de noter que pour des matériaux anisotropes, par exemple ceux qui sont fortement écrouis, on peut
constater un écart entre les longueurs des deux diamètres de l'empreinte. La spécification du produit peut indiquer des limites
pour de tels écarts.
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Annexe A
(informative)
Procédure de contrôle périodique des machines d'essai par l'utilisateur
Pour un contrôle de routine, la vérification indirecte est trop onéreuse et prend trop de temps. Pour cette raison, la
procédure suivante est recommandée.
Réaliser au moins un contrôle périodique de la machine d'essai, chaque jour où elle est utilisée.
Avant la vérification, réaliser au moins deux empreintes préliminaires pour s'assurer que l'éprouvette, le pénétrateur
et l'enclume ont une assise correcte. Il convient de ne pas considérer les résultats correspondant à ces empreintes
prélimaires.
Réaliser au moins une empreinte de dureté sur un bloc de référence pour l'échelle utilisée au niveau approximatif
de dureté du matériau couramment essayé. Si la différence entre la valeur moyenne des duretés relevées et la
dureté du bloc de référence se trouve dans les limites indiquées dans le Tableau 2 de l'ISO 6506-2:1999, la
machine d'essai peut être considérée comme satisfaisante. Si non, il convient de procéder à une vérification
indirecte.
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Annexe B
(normative)
Épaisseur minimale de l'éprouvette en fonction du diamètre moyen
de l'empreinte
Le Tableau B.1 donne l’épaisseur minimale de l'éprouvette en fonction du diamètre moyen de l'empreinte.
Tableau B.1
Dimensions en millimètres
Épaisseur minimale de l'éprouvette
Diamètre moyen de
l'empreinte Diamètre de la bille
d
D = 1 D = 2,5 D = 5 D = 10
0,2 0,08
0,3 0,18
0,4 0,33
0,5 0,54
0,6 0,8 0,29
0,7 0,4
0,8 0,53
0,9 0,67
1 0,83
1,1 1,02
1,2 1,23 0,58
1,3 1,46 0,69
1,4 1,72 0,8
1,5 2 0,92
1,6 1,05
1,7 1,19
1,8 1,34
1,9 1,5
2 1,67
2,2 2,04
2,4 2,46 1,17
2,6 2,92 1,38
2,8 3,43 1,6
3 4 1,84
3,2 2,1
3,4 2,38
3,6 2,68
3,8 3
4 3,34
4,2 3,7
4,4 4,08
4,6 4,48
4,8 4,91
5 5,36
5,2 5,83
5,4 6,33
5,6 6,86
5,8 7,42
68
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Annexe C
(normative)
Détermination de la dureté Brinell pour les essais effectués sur des
surfaces planes
La détermination de la dureté Brinell pour les essais effectués sur des surfaces planes est donnée dans le
Tableau C.1.
Tableau C.1
Rapport de charge
2
0,102 ´ F/D
Diamètre de la bille 30 15 10 5 2,5 1
D Charge d’essai, F
mm N
10 29 420 14 710 9 807 4 903 2 452 980,7
57 355 — 2 452 1 226 612,9 245,2
2,5 1 830 — 612,9 306,5 153,2 61,29
1 294,2 — 98,07 49,03 24,52 9,807
Diamètre moyen de l'empreinte Dureté Brinell
d HBW
mm
2,40 1,200 0,600 0 0,240 653 327 218 109 54,5 21,8
2,41 1,205 0,602 4 0,241 648 324 216 108 54,0 21,6
2,42 1,210 0,605 0 0,242 643 321 214 107 53,5 21,4
2,43 1,215 0,607 5 0,243 637 319 212 106 53,1 21,2
2,44 1,220 0,610 0 0,244 632 316 211 105 52,7 21,1
2,45 1,225 0,612 5 0,245 627 313 209 104 52,2 20,9
2,46 1,230 0,615 0 0,246 621 311 207 104 51,8 20,7
2,47 1,235 0,617 5 0,247 616 308 205 103 51,4 20,5
2,48 1,240 0,620 0 0,248 611 306 204 102 50,9 20,4
2,49 1,245 0,622 5 0,249 606 303 202 101 50,5 20,2
2,50 1,250 0,625 0 0,250 601 301 200 100 50,1 20,0
2,51 1,255 0,627 5 0,251 597 298 199 99,4 49,7 19,9
2,52 1,260 0,630 0 0,252 592 296 197 98,6 49,3 19,7
2,53 1,265 0,632 5 0,253 587 294 196 97,8 48,9 19,6
2,54 1,270 0,635 0 0,254 582 291 194 97,1 48,5 19,4
2,55 1,275 0,637 5 0,255 578 289 193 96,3 48,1 19,3
2,56 1,280 0,640 0 0,256 573 287 191 95,5 47,8 19,1
2,57 1,285 0,642 5 0,257 569 284 190 94,8 47,4 19,0
2,58 1,290 0,645 0 0,258 564 282 188 94,0 47,0 18,8
2,59 1,295 0,647 5 0,259 560 280 187 93,3 46,6 18,7
...
Questions, Comments and Discussion
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