Твердость по бринеллю лиственницы: Твердость древесины по Бринеллю — крупнейший поставщик деревянных напольных покрытий, межкомнатных и входных дверей, предметов интерьера, мебели и светильников премиум-класса

Твердость древесины по Бринеллю - крупнейший поставщик деревянных напольных покрытий, межкомнатных и входных дверей, предметов интерьера, мебели и светильников премиум-класса

21
АВГУСТА
2016

Твердость древесины по Бринеллю

При выборе доски для паркета в первую очередь следует обращать внимание на твердость древесины – ее определят методом Бринелля. От того, насколько твердое дерево, зависит прочность напольного покрытия – его устойчивость к вдавливанию каблуков и других предметов, царапинам, стиранию и прочим повреждениям.

Чтобы определить твердость по Бринеллю экспериментальным путем, в древесину вдавливают стальной шарик, при этом четко рассчитывая силу, замеряют размеры полученного углубления и соотносят их с коэффициентом Бринелля. Тем прочнее дерево, чем этот показатель выше.

Содержание

От чего зависит твердость древесины

В нашей таблице вы можете найти приблизительные значения, приведенные для каждой породы дерева. Однако следует помнить, что все показатели не точны – дерево одного и того же вида может иметь разные значения, поскольку на твердость влияют еще и следующие факторы:

  1. условия произрастания: уровень влажности, температурный режим – деревья на холоде растут медленнее, для защиты крона делается плотнее, соответственно, сама древесина становится более твердой и прочной;

  2. возраст дерева – с возрастом плотность древесины увеличивается, поэтому для наиболее прочных изделий и напольных покрытий мастера стараются использовать деревья «постарше»;

  3. место вырезки древесины – в некоторых деревьях ствол имеет различную плотность: у сердцевины она может быть выше, а к коре уменьшаться, и наоборот;

  4. способ распила пола – в зависимости от того, как был выполнен распил ствола дерева для производства паркетной доски, она может быть более или менее твердой.

Распил древесины производится тремя способами: радиальным, тангенциальным и поперечным. При радиальном распил осуществляется вдоль, по перпендикуляру к годичным кольцам дерева, которые на поверхности доски имеют почти прямой угол. Такой способ позволяет добиться наиболее высоких показателей твердости. Тангенциальный распил также выполняется продольно, однако не по перпендикуляру, соответственно, на лицевой поверхности образуются своеобразные узоры из годичных колец. При поперечном распиле дерево разделяется перпендикулярно к стволу и направлению волокон.

Твердость измеряется в HB – расшифровывается как Hardness Brinell (твердость Бринелля). В таблицах чаще всего не указываются единицы измерения, иногда можно встретить показатель МПа. 10 МПа – это 1 НВ, также равняется 10 Н/кв.мм.

Степень твердости дерева

По твердости деревья условно делятся на три основных группы – мягкие, твердые и очень твердые. Для изготовления паркета не используются мягкие породы, так как они не прочны и очень подвержены повреждениям. Даже если вы уроните на такой пол какой-то тяжелый предмет, на нем останется вмятина, которую невозможно будет удалить.

К мягким породам относятся хвойные – ель, сосна, кедр и пихта – а также липа, ольха, тополь и осина. Их коэффициент твердости достигает 38,6 МПа.

Деревья средней степени твердости с показателями до 82,5 МПа – это береза, бук, ясень, клен, карагач, лиственница и некоторые фруктовые.

И наконец, самые твердые породы, из которых изготавливают террасные доски и другие прочные покрытия, имеют значение от 82,5 МПа и выше. К ним относятся граб, акация, береза, кизил и самшит.

Разумеется, существуют и другие породы древесины, которые применяются для производства паркетных планок, но вышеперечисленные используются наиболее широко. Показатели других деревьев, в том числе, таких экзотических, как мербау, гикори, кумару, сукупира, вы можете найти в нашей таблице.

Порода дерева Твердость по Бринеллю Плотность, кг/м3 Тенденция к изменению цвета
Акация 7,1 800 От бело-желтого до бело-розового
Бамбук 4,8 650 Становится глубже
Береза 3 600 Становится глубже в красновато-желтый оттенок
Береза карельская 3,5 750
Бук 3,8 650 Светлеет
Венге 4,2 900 Темнеет до кофейно-коричневого
Вишня 3,2 580 От светло-розового, до глубокого красноватого тона
Гевея 3,5 1000
Гикори 3,7 815
Граб 3,7 750
Груша 4,2 680 Краснеет
Дуб 3,7 750 Становится глубже
Дуссия 4,5 122 Темнеет до красновато-коричневого
Зебрано 3 750 Незначительно темнеет
Ильм 3,3-3,5 650-750
Ипе 5,9 960 Незначительно темнеет
Ирокко 3,5 700 Темнеет до коричневого
Каслин Орех 3,5 700 Темнеет до табачно-коричневого
Каштан 3,7 700 Темнеет
Кедр 4 370
Кемпас 4 880 Темнеет
Клен 3,5 600
Клен Канадский 4,8 720 Становится глубже
Кумару 5,9 950 Незначительно темнеет
Лапачо 5,9 960 Незначительно темнеет
Лиственница 2,6 500 Приобретает оттенок серого
Макоре 3 640
Мербау 4,9 840 Темнеет и приобретает насыщенный оранжево-коричневый оттенок
Окан 5,3 960 Темнеет до красно-коричневого
Олива 6 880 Незначительно темнеет
Ольха 2,7 420 От бело-желтого до желтого
Орех 3,5 630 Темнеет, приобретает чуть золотистый оттенок
Орех Американский 5 660 Незначительно светлеет
Падук 5,4 750 Темнеет
Палисандр 3,5 700 Приобретает темно-синие оттенки
Пальма 3,5
550
Платан 3 550 Незначительно светлеет
Рокфа 4,5 950 Темнеет до шоколадно-коричневого
Сапели 4,1 650 Темнеет
Сосна 2,5 520 Темнеет
Сукупира 4,5 850 Темнеет, приобретает чуть золотистый оттенок
Тауари 3,8 720 Темнеет до темно-коричневого с розовым или золотистым оттенком
Тигровое дерево 4,7 970 Темнеет до оранжевого
Тик 3,6 800 Незначительно темнеет
Эбен 8 1100 Темнеет
Яблоня 3,5 550
Ярра (эвкалипт) 5 900 Темнеет
Ясень 4,1 700 Незначительно светлеет
Ятоба 7,7 840 Темнеет до красных оттенков
Твердость деревянных напольных покрытий по Бринеллю и Янка

Цвет дерева. Твердость деревянных напольных покрытий. Паркет.

Во многом долговечность, прочность и износостойкость напольных покрытий из натурального дерева зависят от твердости сортов используемой в них древесины. Твердость пород дерева в штучном паркете, массивной, инженерной и паркетной доске напрямую влияет на вероятность образования вмятин на их поверхности от ударов, каблуков, падения твердых предметов, давления ножек тяжелой мебели.

Чем выше показатель твердости древесины, тем меньше вероятность столкнуться с вмятинами и другими неприятными последствиями в период эксплуатации деревянного напольного покрытия. Твердость древесины можно также определить как ее способность сопротивляться разрушению и деформации в процессе эксплуатации под воздействием внешней силы.

При этом коэффициент твердости может несколько различаться даже в пределах одной породы дерева. Это зависит от ряда факторов: влажности, климата произрастания и возраста дерева, времени заготовки древесины и даже способа ее распила.

Можно условно выделить 4 группы сортов древесины:

  1. мягкие — осина, тополь, липа, ель, ольха, сосна;
  2. средней твердости — береза, лиственница;
  3. твердые — вяз, клен, дуб, бук, акация, груша, черешня;
  4. очень твердые — тали, оливковое дерево, тис.

Методы определения твердости древесины в напольных покрытиях

На сегодняшний день твердость напольных покрытий из дерева определяется двумя основными методами: по Бринеллю и Янка, которые, однако, очень похожи между собой и появились примерно в одно и то же время (на рубеже предыдущих столетий, но метод Бринелля предложен чуть раньше — в 1900 году).

Тем не менее, метод шведского инженера Бринелля используется для испытания твердости не только древесины, но и металлов и иных материалов, включая сплавы, а метод австрийского технолога Янка — исключительно для определения свойств износа и твердости древесины.

Оба метода широко применяются на практике, но первый (твердость по Бринеллю) чаще указывается на упаковках паркета в России, а второй (твердость по Янка) — в США. В Европе используются оба метода. При измерении твердости методом Янка используются различные единицы силы (в США — фунт-сила в lbf, в Швеции — килограмм-сила в кгс, в Австралии — ньютон в Н и килоньютон в кН).

Шкала твердости паркета по Бринеллю

Метод проверки на прочность напольного покрытия по Бринеллию.Метод измерения твердости по Бринеллю был, в частности, подробно описан в ГОСТе 9012—59. Суть его сводится к следующему: стальной закаленный шар диаметром до 10 мм на протяжении 10—15 секунд под нагрузкой 3000 кгс вдавливается в поверхность древесины, которая должна быть гладкой, ровной, а в некоторых случаях — отполированной (при использовании шара диаметром 1 мм).

В результате испытания на поверхности дерева образуется лунка, центр которой должен быть удален от края образца паркетной доски не менее чем на 40 мм (для шара 10 мм) с целью получения правомерного результата. Диаметр полученного отпечатка измеряется прибором со шкалой с делениями, а показатель твердости древесины вычисляется по специальной формуле и записывается как HB.

Однако в большинстве случаев значение HB вычисляют не по формуле, а сразу определяют по таблице, где оно напрямую зависит от размера (диаметра) лунки. Иными словами, согласно методу Бринелля, чем менее глубоким получился отпечаток на поверхности паркета, тем более твердой является его древесина.

Таким образом, выбирая напольное покрытие из натурального дерева, нелишним будет взглянуть на таблицу твердости сортов древесины, особенно если на ваш паркет планируется ставить тяжелую мебель. 

Твердость напольных покрытий по шкале Бринеллия. Таблица

Помните, что по Бринеллю наиболее мягким деревом является ель и сосна (их твердость не превышает 1,3 HB и 1,6 HB соответственно), а наиболее твердыми сортами считаются бамбук и тали. В любом случае показатель твердости древесины, используемой в напольном покрытии, не должен быть ниже 2,6 HB. В частности, популярный дубовый паркет имеет вполне приемлемые значения твердости — 3,7 HB, но не самые высокие среди всех деревянных напольных покрытий.

Шкала твердости паркета по Янка

Твердость древесины по методу Янка определяется тоже давлением металлического шара на ее поверхность, однако записывается в значении той силы, какую приходится прикладывать, чтобы шар диаметром 11,28 мм наполовину своего размера был вдавлен в дерево.

Как и в случае метода Бринелля, коэффициент твердости древесины по методу Янка может различаться в зависимости от влажности древесины и иных внешних факторов. В связи с этим значения в таблице являются усредненными и даны в первую очередь для понимания потребителем твердости того или иного сорта древесины в сравнении с другими сортами.

 Твердость напольных покрытий по шкале Янка

Как нетрудно заметить, метод Янка подтвердил мягкость древесины сосны, ели и лиственницы. Сюда же можно отнести липу, каштан, тсугу и ольху со значениями твердости по Янка 186 кгс, 245 кгс, 227 кгс и 268 кгс соответственно. К сортам средней твердости относят платан (349 кгс) и махагони (363—376 кгс). Более твердым является американский орех (458 кгс).

Как видно из диаграммы, дубовый паркет не является самым твердым: значение твердости красного дуба — 571 кгс, а белого дуба — 617 кгс по шкале Янка. Аналогичным по твердости будет штучный паркет, паркетная или массивная доска из бука или ясеня. А вот бамбук не получил высоких оценок по Янка в отличие от метода Бринелля.

Наиболее твердыми породами древесины по методу Янка оказались такие сорта, как тигровое дерево, эбеновое (черное) дерево и тамаринд, а лидером среди них по твердости стало австралийское булоке (2295 кгс).

В целом результаты испытаний по обоим тестам схожи, поэтому при покупке деревянного напольного покрытия можно руководствоваться любым из них. Ну а самым взыскательным покупателям мы рекомендуем сверять значения твердости выбранного напольного покрытия по обеим таблицам, чтобы быть абсолютно уверенным в своем выборе.

Как выбрать деревянное напольное покрытие по твердости и избежать вмятин в процессе эксплуатации

Вмятина в процессе эксплуатации на полу. ПаркетШтучный паркет, массивная и инженерная доска состоят целиком из массива древесины (не считая фанерного основания последней, не влияющего на твердость покрытия), а потому твердость по Бринеллю или Янка указывается для всего напольного деревянного покрытия в зависимости от сорта древесины.

В отличие от них паркетная доска включает в себя 3 слоя. В большинстве случаев все слои выполнены из массива дерева, однако при определении твердости паркетной доски учитывается, главным образом, лишь ее верхний слой. Таким образом, при выборе паркетной доски необходимо учитывать твердость лишь того сорта древесины, который составляет ее верхний слой. Это может быть дуб, бук, венге, вишня, мербау и другие ценные породы дерева различной твердости, в том числе экзотические.

Правильный выбор деревянного напольного покрытия с учетом его твердости и планируемых нагрузок в процессе эксплуатации позволит вам избежать появления вмятин на его поверхности, сохранив на долгие годы привлекательный внешний вид.

Твердость древесины, основные сорта древесины

Товар добавлен в корзину!

В вашей корзине

на сумму

Обратный звонок

Скидка 12% при онлайн оплате!

Таблица твердости древесины
Название Твердость Бринелля
кгс/мм2
Твердость Янки
фут
Стабильность Плотность
кг/м3
Абачи   250   380-420
Абрикос       760-800
Амарант 5 1860 3 860-880
Ангелик 4,4   2  
Акация 7,1   2 830
Афцелия 4   4 830
Афрормозия 3,8   4 710
Бакаут   4500   1375
Бальса   100   120-160
Бамбук 4   2  
Берёза 3 1260 3 540-700
Берёза карельская 3,5 1800 3 640-800
Билинга   1630   630-780
Бокоте   2200   750-850
Бонгосси   3350   950-1150
Бриар   1600   540-700
Бубинга 5,7 2680 3 720-880
Бук 3,8 1300 1 650-700
Венге 4,3 1630 2 750-800
Вишня американская 3-3,5 950 4 490-670
Вяз 3 1350 2 670-710
Гонкало 4,1   2  
Гонсало альвес   2160   690-950
Граб 3,7 1860 1 500-820
Гренадил   3220   1300
Груша 4,2   2 690-800
Дугласия   510-710 2-3 350-770
Дуссия 4,5   4 800
Дуб 3,7-3,9 1360 4 600-930
Ель   660 2 400-500
Зебрано 4,5 1575 3 600-700
Ива       460
Ипе 6 3680 2 800-1200
Ироко 3,5 1260 5 420-670
Камбала 3,5   5  
Каталокс   3690   900-1050
Каштан       560-590
Кедр     4 580-770
Кемпас 4,9   5 800
Кипарис       600
Клён европейский 4 1450 2 530-650
Клён канадский 4,8   2 530-720
Клён полевой 2,5   1 670
Кокоболо 4,35     650-900
Красное дерево       540
Кумаро 5,9     900-1150
Курупай 5   4  
Лапачо 6   2 900
Лещина       630
Лимба   490   400-690
Липа   400 1 320-560
Лиственница 2,5 1200 2-3 950-1020
Макассар 5,5   2  
Масасауба   3150   750-900
Махагон 5 830 3 400-700
Менгарис 5   3  
Мербау 4-5 1500 4 690-960
Моаби 4,5   4  
Морадо   2200   850-950
Мутения 4,4   3 800-900
Ногал 3,5   3  
Овенкол 4,4   3  
Оливковое дерево 6   3 850-950
Ольха 3 590 1 380-640
Орех американский 4   4  
Орех бразильский 6   2  
Орех грецкий 5 1010 4 500-650
Орех европейский 5   4  
Орех испанский 3,5   3  
Осина   420 1 360-560
Падук 3,8 1725   600-700
Палисандр 5,5 2720 3 750-1290
Палисандр индийский   3170   700-800
Панга 4,5   2 950
Пихта   350-500 2 350-450
Платан 3,2 770   650-750
Розовое дерево 4,4 2720 3 800-900
Роузгам 5,2   2  
Рябина   830   700-810
Самшит   2100   980-1000
Сандаловое дерево       900
Сапеле 4,2   3 600-650
Секвойя       410
Сирень       800
Слива       800
Сосна 2,5 380-1240   400-500
Сукупира 5   2 850-1100
Тигровое дерево 4,1   2  
Тик 3,5 1000 5 440-820
Тис   1200 4 640-800
Тополь     1 400-500
Туя       340-390
Цирикоте   2400   800-900
Черемуха     1 580-740
Черешня 3,5   2 630
Шелковица     4 630-660
Эбен 8 1720   950-1300
Эвкалипт     3 690-1110
Яблоня   1730 2 690-720
Ярра 5,5   2 820-850
Ясень 4-4,1 1320 4 660-700
Ятоба 5,6 2350 3 900-1150

07.11.2018

Твердость и плотность древесины по Бринеллю

08/05/2016

автор Администратор Главный

Твердость древесины по Бринеллю

Для правильного подбора деревообрабатывающего инструмента необходимо знать твердость древесины. В нижеприведенной таблице представлена твердость по Бринеллю для пород древесины умеренного пояса. Твердость по Бринеллю определяют при помощи стального шарика диаметром 10 миллиметров, вдавливаемого в испытуемую поверхность с силой в 100 килограммов на протяжении 30 секунд. После проведения вдавливания проводят замер образовавшегося кратера и рассчитывают коэффициент твердости по шкале Бринелля.

Коэффициент тем выше, чем меньше получившаяся лунка, соответственно, тем тверже дерево. Классы устойчивости к гниению, приведенные в таблице древесины, указаны согласно DIN EN 350-2, где учтена устойчивость ядровой древесины к разрушающим древесину грибам. Заболонь устойчивости к гниению не имеет.

Также в таблице указана средняя плотность древесины, которая поможет в весовых расчетах.

Лиственные породы древесины

Породы древесины умеренного пояса

Порода древесины
(Название растения)
ТекстураУстойчивость к гниению

(по DIN EN 350-2)

Усредненнаятвердость

по Бринеллю

Средняя плотность

кг/м³

Акация белая

(Робиния)

1 - 2

от очень высокой

до высокой

7,1830
Берёза

(Берёза)

5 низкая3,6650
Бук

(Бук)

5 низкая3,8680
Вишня

(Вишня)

5 низкая3,2660
Вяз

(Вяз)

4 невысокая3,67660
Грецкий орех

(Грецкий орех)

3 умеренная5,0640

Лиственные породы древесины

Породы древесины умеренного пояса

Порода древесины
(Название растения)
ТекстураУстойчивость к гниению

(по DIN EN 350-2)

Усредненнаятвердость

по Бринеллю

Средняя плотность

кг/м³

Груша

(Груша)

5 низкая3,9690
Дуб

(Дуб)

2 высокая3,8690
Клён

(Клён)

5 низкая4,1653
Липа

(Липа)

5 низкая2,2530
Ольха

(Ольха)

5 низкая2,7490
Осина

(Осина)

5 низкая1,86510
Ясень

(Ясень)

2 высокая4,1750

Рассказать друзьям:

Сообщения не найдены

Новое сообщение
Сравнение характеристик лиственницы с другими древесными породами для строительства и отделки

Древесина имеет древнейшую историю использования в хозяйственной деятельности человека. Из древесины возводят дома или используют для изготовления отдельных конструктивных элементов, мастерят мебель, создают декоративные поделки. Более 20% финансовых затрат в строительстве приходится на долю древесины.

Распространённость древесины обусловлена её ценнейшими потребительскими свойствами:

  • экологичностью;
  • высокой прочностью;
  • отличными теплозащитными свойствами;
  • доступностью материала ввиду возобновляемости ресурсов.

Многообразные виды пород древесины отличаются между собой механическими и физическими свойствами, что в основном определяет сферу их применения. Различия вызывают химический состав и анатомическая структура древесины. Для конкретного вида работ выбирается древесина с набором определённых эксплуатационных характеристик. К основным критериям, по которым производится выбор, относятся: износостойкость, способность противостоять механическим деформациям, прочность. Между этими характеристиками и плотностью существует тесная связь. Под плотностью понимается количественное содержание массы в единице объёма материала.

Рассматривая перспективность использования материалов с этой точки зрения, можно выделить 3 категории древесины:

  1. Мягкая – плотность до 540 кг/м³;
  2. Твёрдая – от 540 до 740 кг/м³;
  3. Очень твёрдая – более 740 кг/м³.

На категории по твёрдости делятся как хвойные, так и лиственные породы.

Чаще всего для строительных нужд используется древесина хвойных пород, к числу которых относится и лиственница. Уникальные эксплуатационные качества ставят её в ряд ценнейших древесных пород.

Лиственница по сравнению с мягкими породами древесины

К мягким породам относится большинство хвойных. Это – сосна, кедр, ель, пихта. После обработки из древесины этих пород получают пиломатериалы – доски, брус, оцилиндрованные брёвна, которые используют для возведения конструкций и отделки.

Самым дешёвым материалом является сосна, которая распространена на значительной территории европейской части России и Сибири. Европейская лиственница более рыхлая и по эксплуатационным показателям уступает место сибирской. Второе по частоте использования место занимает ель.

Оба этих вида древесины имеют:

  • низкий коэффициент теплопроводности;
  • стойкость к гнилостным процессам;
  • приятный аромат;
  • естественную защиту от повреждения грызунами и насекомых благодаря высокой смолистости;
  • высокую степень морозостойкости и устойчивости к изменению климатических характеристик;
  • красивую текстуру.

Этими же качествами, даже в большей степени, обладает и лиственница, но как строительный материал, имеющий большую плотность, она обладает повышенной прочностью. Практически все показатели механической реактивности лиственницы выше, чем у сосны, которая в свою очередь превосходит ель и кедр.

Сосна и ель отлично поддаются механической обработке.

По сравнению с ними лиственница обрабатывается гораздо сложнее, требует вложения больших трудозатрат. Но износостойкость этой породы несравненно выше. Сооружения из лиственницы способны служить веками.

Одно из самых важных эксплуатационных свойств лиственницы – её способность набирать прочность как в пресной, так и в морской воде. Достаточно вспомнить, что на сваях из лиственницы стоит большинство домов Венеции и Санкт Петербурга.

Её уникальная устойчивость к перепадам температур и влажности характеризует лиственницу как качественный и надёжный строительный материал для возведения фундаментов, стен, перекрытий. А красота текстуры идеально подходит для отделки интерьеров.

Сравнение характеристик лиственницы и твёрдых пород древесины

  • К твёрдым древесным породам причислены такие востребованные виды древесины, как дуб, яблоня, бук, ясень, граб, клен.
  • При всех достоинствах древесины этих пород применение большинства из них ограничено особенностями формы и размеров стволов, а также строения волокон.
  • Лиственница быстро и легко очищается от сучьев, её стволы имеют небольшую сбежистость, что важно при её обработке.
  • Ставший олицетворением крепости дуб – самый востребованный из этого ряда материал для строительных работ и изготовления мебели.

При сравнении качественных характеристик древесины лиственницы и дуба, следует обратить внимание на следующие показатели:

  • Показатель долговечности у обеих пород практически одинаков.
  • Как лиственница, так и дуб отличаются эстетически привлекательным видом древесины, что высоко ценится мебельными мастерами и дизайнерами интерьеров. Но по количеству оттенков лиственница значительно превосходит дуб.
  • Твёрдость по шкале Бриннеля у дуба 3,7; у лиственницы – 3,2. Уступая дубу в твёрдости, лиственница превосходит его в прочности, со временем только набирая показатели.
  • Стоимость древесины дуба значительно выше, чем распространённой лиственницы.
  • Существенным недостатком дуба является его гигроскопичность. Впитывая влагу, он начинает коробиться, а изделие изменять первоначальную форму. К тому же древесина дуба подвержена гниению, что значительно снижает её эксплуатационные сроки.

Лиственница не потеряет с годами ни своей прочности, ни очарования, наполняя дом теплом и уютом.

Твердость древесины по Бринеллю шкала Бринелля

В первую очередь, твердость древесины зависит от породы, а также от условий роста дерева (один и тот же вид дерева может иметь различные показатели). В России и в Европе принято измерять твердость древесины по Бринеллю, в США - по шкале Janka. Суть этого способа заключается в способности древесины сопротивляться внедрению в нее более твердых тел.

У торцовой поверхности твердость выше, чем у тангенциальной и радиальной на 30% у лиственных и на 40 % - у хвойных пород. На величину твердости влияет влажность древесины. Все древесные породы подразделяют на три группы:

1) мягкие (торцовая твердость 38,6 Мпа и менее). Сюда можно отнести: сосну, ель, кедр, пихту, тополь, липу, осину, ольху.

2) твердые (торцовая твердость от 38,6 до 82,5 МПа). К этой группе относятся: береза, лиственница сибирская, бук, клен, карагач, ясень, яблоня.

3) очень твердые (торцовая твердость более 82,5 МПа). В неё входят: самшит, акация белая, кизил, береза железная, граб.

Для производства паркета мастерами используется породы, твердость древесины по Бринеллю у которых как минимум средняя. Осуществление данного способа производится методом вдавливания. А делается это так: устанавливают индентор в начальном положении на образце, следом прилагается основная нагрузка, которую выдерживают под действием. Измеряется глубина внедрения, после чего основная нагрузка снимается. В роли индентора выступает полированный закалённый стальной шарик, который вдавливают в поверхность испытуемого образца с регламентированным усилием. Спустя 30 секунд после приложения нагрузки измеряют глубину отпечатка. Рассчитывают твердость древесины по Бринеллю таким образом: приложенную нагрузку делят на площадь поверхности отпечатка.


>ШКАЛА БРИНЕЛЛЯ<

Акация белая

7,1

Афромозия

3,7

Олива

6

Граб

3,7

Ярра

6

Вяз гладкий

3,67

Кумару

5,9

Береза

3,6

Лапачо

5,7

Тиковое дерево

3,5

Орех грецкий

5

Ирокко (камбала)

3,5

Кемпас

4,9

Вишня

3,2

Венге

4,2

Ольха

2,7

Клен остролистый

4,1

Лиственница

2,6

Ясень

4,1

Клен полевой

2,5

Мербау

4,1

Сосна

2,49

Сукупира

4,1

Сосна корейская

1,9

Ятоба (мерил)

4,1

Осина

1,86

Свитения (махагони)

4

Дару

твердая

Дуссие

4

Кумьер

твердая

Мутения

4

Груша

средняя

Бук

3,8

Сапелли

средняя

Дуб

3,8

Липа

низкая

Падук

3,8

Каштан

низкая

Таблица твердости древесины по Бринеллю

 

Таблица твердости древесины по Бринеллю

 

   Для определения твердости древесины обычно используют метод Бринелля. Для этого стальной закалённый шарик диаметром 10 мм вдавливают с силой 100 кг в поверхность древесины, измеряют получившуюся лунку и рассчитывают величину твердости. Чем тверже дерево, тем выше коэффициент. Чем выше коэффициент твёрдости тем устойчивее древесина к физическим нагрузкам, а также менее подвержена изменению геометрии при перепаде температуры и влажности.

 

Таблица твердости пород древесины по Бринеллю (кгс/мм²).

 

Акация (Acacia)

7.1

Лиственница (Larche)

2.5

Афрормозия (Afrormosia)

3.3

Махагон (Mahagoni)

5.0

Бамбук (Bamboo)

6.0

Мербау (Merbau)

4.1

Берёза (Betula)

3.5

Мутения (Mutenye)

4.0

Берёза карельская (Betula verrucosa)

3.5

Олива (Oliven)

6.0

Бук (Buche)

3.8

Ольха (Alnus)

3.0

Венге (Wenge)

4.3

Орех (Nussbaum)

3.5

Вишня (Cherry)

3.1

Падук (Padouk)

3.8

Граб (Cárpinus)

3.7

Палисандр (Palisander)

5.5

Груша (Pear)

4.2

Платан (Platane)

3.2

Дуссия (Doussie)

4.5

Сапеле (Sapelli)

4.1

Дуб (Oak)

3.7

Сукупира (Sucupira)

4.1

Зебрано (Zebrano)

4.5

Тик (Teak)

3.5

Ипе (Лапачо) (Ipe)

5.9

Черешня (Prunus avium)

3.5

Ироко (Iroko)

3.5

Эбен (Ebony)

8.0

Кемпас (Kempas)

4.9

Ясень (Ash)

4.0

Клён (Maple)

4.1

Ятоба (Jatoba)

7.0

 

  Твердость древесины в пределах одной породы может отличаться в зависимости от распила (например, плашки радиального распила будут тверже тангенциального). В таблице приведены усредненные значения.

Твердость по Бринеллю

Твердость - это характеристика материала, а не фундаментальное физическое свойство. Он определяется как сопротивление вдавливанию и определяется путем измерения постоянной глубины вдавливания.

Проще говоря, при использовании фиксированного усилия (нагрузки) и заданного индентора, чем меньше отступ, тем тверже материал. Значение твердости при вдавливании получают путем измерения глубины или площади вдавливания с использованием одного из 12 различных методов испытаний.

Узнайте больше об основах испытаний на твердость здесь. Метод определения твердости по Бринеллю , используемый для определения твердости по Бринеллю, определен в ASTM E10. Чаще всего его используют для испытания материалов, которые имеют слишком грубую структуру или поверхность, которая является слишком шероховатой, чтобы ее можно было испытать с использованием другого метода испытаний, например, отливок и поковок. При испытаниях по Бринеллю часто используют очень высокую испытательную нагрузку (3000 кгс) и индентор диаметром 10 мм, так что результирующее углубление усредняет большинство поверхностных и подповерхностных несоответствий.Метод Бринелля применяет предварительно определенную испытательную нагрузку (F) к твердосплавному шарику фиксированного диаметра (D), который выдерживается в течение предварительно определенного периода времени, а затем удаляется. Полученное впечатление измеряется с помощью специально разработанного микроскопа Бринелля или оптической системы по крайней мере на двух диаметрах - обычно под прямым углом друг к другу, и эти результаты усредняются (d). Хотя приведенный ниже расчет может быть использован для генерации числа Бринелля, чаще всего используется диаграмма для преобразования усредненного диаметра в число твердости по Бринеллю.

Общие испытательные усилия варьируются от 500 кгс, часто используемых для цветных материалов, до 3000 кг, обычно используемых для сталей и чугуна. Существуют и другие весы Бринелля с нагрузкой инденторами диаметром 1 кг и 1 мм, но они используются нечасто.


Иллюстрация метода испытаний

D = диаметр шарика
d = диаметр отпечатка
F = нагрузка
HB = результат Бринелля

Как правило, наибольшим источником ошибок в тесте Бринелля является измерение отступа.Из-за различий в операторах, проводящих измерения, результаты будут отличаться даже в идеальных условиях. Неблагоприятные условия могут привести к значительному увеличению вариации. Часто тестовая поверхность подготавливается с помощью шлифовальной машины для устранения поверхностных условий.

Зубчатый край затрудняет интерпретацию отступа. Кроме того, когда операторы знают пределы спецификаций для брака, на них часто можно повлиять, чтобы увидеть результаты измерений таким образом, чтобы увеличить процент «хороших» тестов и меньше повторных тестов.

За последние годы были разработаны два типа технологических средств для решения проблем ошибок измерения Бринелля. Автоматические оптические прицелы Бринелля, такие как B.O.S.S. Система, использовать компьютеры и анализ изображений, чтобы прочитать отступы в согласованном порядке. Эта стандартизация помогает устранить субъективность оператора, поэтому операторы менее склонны к автоматическому просмотру результатов с допуском, когда результат выборки может быть вне допуска.

Приборы Бринелля, которые измеряют в соответствии с ASTM E103, измеряют образцы с использованием параметров твердости по Бринеллю вместе с методом твердости по Роквеллу.Этот метод обеспечивает наиболее воспроизводимые результаты (и большую скорость), поскольку капризы оптических интерпретаций устраняются с помощью автоматического механического измерения глубины.

Однако при использовании этого метода результаты могут не полностью соответствовать результатам Бринелля из-за различных методов испытаний - для некоторых материалов может потребоваться смещение результатов. Легко установить правильные значения в тех случаях, когда это может быть проблемой.

Для получения дополнительной информации см. Наше руководство по выбору твердомера Newage Brinell или свяжитесь с нами.

BHN - номер твердости по Бринеллю

Тест на твердость по Бринеллю обычно используется для определения твердости таких материалов, как металлы и сплавы.

Испытание достигается путем приложения известной нагрузки к поверхности испытываемого материала через шарик из закаленной стали известного диаметра. Диаметр получающегося постоянного оттиска в исследуемом металле измеряется, и значение твердости по Бринеллю вычисляется как

BHN = 2 P / (π D (D - (D 2 - d 2 ) 1/2 )) (1)

, где

BHN = номер твердости по Бринеллю

P = нагрузка на индентующий инструмент (кг)

D = диаметр стального шарика (мм)

d = измерьте диаметр на краю оттиска (мм)

Желательно, чтобы испытательная нагрузка была ограничена диаметром оттиска в диапазоне 2.От 5 до 4,75 мм.

Приблизительные нагрузки и значения твердости по Бринеллю:

1500
Твердость по Бринеллю Нагрузка (кг)
160 - 600 3000
80 - 300 1500
26 - 100 500

Типичные значения твердости по Бринеллю для металлов

Материал Твердость по Бринеллю
Мягкая латунь 60
Мягкая сталь 130
Сталь отожженного долота 235
Белый чугун 415
Поверхность с азотом 750

Твердость стали в зависимости от прочности

Для полной таблицы - поверните экран!

Б

-
Brinell Vickers Rockwell Эквивалент Rm


Диаметр оттиска
(мм)

Твердость HB

Твердость с

F / в 2 )

(кг F / мм 2 )

(н / мм 2 )

2.50 601 640 - 57,0 - - -
2,55 578 615 - 56,0 - - - - - -
2.60 555 591 120 54.5 - - -
2.65 534 569 119 53.5 - - -
2.70 514 547 119 52,0 - - -
2,75 9556 495 528 528 51,0 - - -
2,80 477 508 117 49,5 - - -
2.85 461 491 116 48,5 101 160 1569
2,90 444 474 115 47,0 98 155 1520
2.95 429 455 115 45,50056 95 150 1471
3.00 415 440 114 44.5 92 145 1422
3.05 401 425 113 43,0 88 139 1363
3.10 388 112 8 11255 4 8 112 55 8 42.0 85 134 1314
3.15 375 396 112 40.5 82 129 1265
3.20 363 383 110 39,0 80 126 1236
3,25 352 372 110 38,0 77 121 1187
3.30 341 360 109 36.5 75 118 1157
3.35 331 350 109 35.5 73 114 1118
3.40 321 339 108 34,5 71 111 1089
3.45 311 31 9009 108 55 311 31 9009 33,0 68 107 1049
3,50 302 319 107 32,0 66 104 1020
3.55 293 309 106 31,0 64 101 990
3,6 285 301 105 30,0 900 900 5555 95 900 99 99 971
3.65 277 292 104 29.0 61 96 941
3.70 269 284 104 27.5 59 93 912
3.75 262 276 103 26,5 58 91 892
3.80 259 102 559 269 102 559 269 102 559 25,5 56 89 873
3,855656 248 261 102 24,0 55 87 853
3.90 241 253 100 23,0 53 84 824
3,95 235 247 99 22,0 51 81 794
4.00 229 241 98 20.5 50 7 775
4.05 223 235 97 - 49 77 755 495556
4.10 217 228 96 - 48 76 745
4,15 212 223 96 - 46 73 7 16 7 16
4.20 207 218 95 - 45 71 696
4.30 197 208 93 - 43 68 6 667
4.40 187 197 91 - 41 65 637
4,50 179 189 89 - 39 62 608 608 608
4.60 170 179 87 - 36 57 559
4.70 163 172 85 - 35 55 559
4.80 156 165 83 - 34 54 530
4,90 149 157 81 - 32 51 500
5.00 143 150 79 - 31 49 481
5.10 137 144 77 - 31 49 481
5.20 131 138 74 - 30 47 461
5.30 126 133 72 - 29 46 451
5.40 121 127 70 - 28 44 431
5.50 116 122 68 - 27 43 422
5.60 111 117 66 - 26 41 402
5,70 107 113 64 - 25 39 382
-
5.80 103 108 61 - 24 38 373
.
Твердость по Бринеллю | Бюлер
Методы испытаний по Бринеллю определены в следующих стандартах: ASTM E10 и ISO 6506. Рекомендуется, чтобы операторы имели актуальную копию соответствующих стандартов, которые регулярно обновляются.

Испытание на твердость по Бринеллю заключается в применении постоянной нагрузки или силы, обычно между 187,5 и 3000 кгс, в течение определенного времени (от 10 до 30 секунд), обычно с использованием шарика из карбида вольфрама диаметром 2,5 или 10 мм (см. Схему на изображении справа от вас). - Рисунок 23.3).

Figure 23.3 Schematic of the Brinell ball indenter making an impression in a test surface Период времени под нагрузкой (выдержка) необходим для того, чтобы обеспечить прекращение пластического потока металла. Меньшие усилия и шарики меньшего диаметра также используются в специальных применениях. Подобно тестированию Кнупа и Виккерса, тест Бринелля применяет только одну испытательную силу. После снятия нагрузки полученный восстановленный круглый отпечаток измеряется по отступу под прямым углом с помощью микроскопа малой мощности или автоматического измерительного устройства, и среднее значение используется для расчета твердости.

Фактическая твердость по Бринеллю (HB) рассчитывается с учетом размера отступа и испытательного усилия, так что:

HB = 2L / πD / 2 (D - √ (D 2 - d 2 ))

Где L = нагрузка, D = диаметр шарикового индентора и d = диаметр оттиска.

Нет необходимости производить фактические расчеты для каждого теста - таблицы расчетов были опубликованы для различных комбинаций диаметров оттисков, нагрузки и размера шарика.Кроме того, для выполнения этих задач доступны различные формы автоматических считывающих устройств Бринелля.

Приложения

Испытания на твердость по Бринеллю обычно используются при испытаниях алюминиевых и медных сплавов (при меньших усилиях), а также сталей и чугунов при более высоких диапазонах сил. Поскольку в тесте Бринелля используются относительно высокие нагрузки и, следовательно, относительно большой отступ, его часто используют для определения твердости в условиях, когда выясняются общие свойства материала, а локальные изменения твердости или состояния поверхности делают другие методы непригодными, такие как поковки или отливки крупных деталей.Сильно закаленная сталь или другие материалы обычно не проверяются методом Бринелля. Таким образом, машины для измерения твердости по Бринеллю (Wilson® Bh4000 Brinell твердомер) часто производятся для размещения крупных деталей, таких как отливки двигателя и трубопроводы большого диаметра. Рекомендуемая минимальная толщина материала не менее 8x глубины испытания (ISO 6506).

Благодаря большому количеству доступных размеров шариков и нагрузок, можно испытать очень широкий диапазон значений твердости, используя метод Бринелля.Это сдерживается самим шариком индентора, который может деформироваться при испытании более твердых материалов.

Следует отметить, что существует зависимость между нагрузкой и диаметром шарика (L / D2), при которой испытания с комбинациями нагрузка / индентор, имеющих одинаковое соотношение, дают эквивалентные значения HB. Тесты с разными коэффициентами несопоставимы. Ошибки в измерении по Бринеллю обычно связаны с плохим состоянием поверхности или ошибками оператора при оптических измерениях, но из-за большого размера отступа эти ошибки, как правило, ограничены.

Для получения дополнительной информации о тестировании твердости см. Руководство Buehler SumMet.

,
Brinell Твердость Уравнение и калькулятор | Инженеры Edge

Связанные ресурсы: производство

Уравнение твердости по Бринеллю и калькулятор

Технические материалы и приложения

Уравнения твердости по Бринеллю, калькуляторы и обзор

При испытании на твердость по Бринеллю используется шариковый индентор из закаленной стали, который вдавливается в материал с указанным усилием.Измеряется диаметр вмятины, оставленной на поверхности материала, и по этому диаметру вычисляется число твердости по Бринеллю.

Испытания на твердость служат важной потребности в промышленности, хотя они не измеряют уникальное качество, которое можно назвать твердостью. Тесты являются эмпирическими, основаны на экспериментах и ​​наблюдениях, а не на фундаментальной теории. Его главная ценность как контрольного устройства, способного обнаруживать определенные различия в материалах, когда они возникают, даже если эти различия могут быть неопределимы.Например, две партии материала, имеющие одинаковую твердость, могут быть или не быть одинаковыми, но если их твердость различна, материалы, безусловно, не одинаковы.

Для испытаний на твердость было разработано несколько методов. Чаще всего используются Бринелл, Роквелл, Виккерс, Тукон, Склерскоп и тесты файлов. Первые четыре основаны на тестах на вдавливание, а пятый - на высоте отскока металлического молотка с алмазным наконечником. Тест файла устанавливает характеристики того, насколько хорошо файл укусил материал.

Шкала Бринелля характеризует твердость материалов при вдавливании через шкалу проникновения индентора, загруженного на образец для испытания материалов. Это одно из нескольких определений твердости в материаловедении.

Типичное испытание на твердость по Бринеллю использует стальной шарик диаметром 10 миллиметров (0,39 дюйма) в качестве индентора с силой 3000 кгс (29 кН; 6600 фунт-сил). Для более мягких материалов используется меньшее усилие; для более твердых материалов стальной шарик заменяется шариком из карбида вольфрама.Отступ измеряется и твердость рассчитывается как:

Brinel Hardness

где:

P = приложенная сила (кгс)
D = диаметр индентора (мм)
d = диаметр выемки (мм)

BHN можно преобразовать в предел прочности при растяжении (UTS), хотя взаимосвязь зависит от материала и поэтому определяется эмпирически. Отношения основаны на индексе Мейера (n) из закона Мейера. Если индекс Мейера меньше 2.2 тогда отношение UTS к BHN составляет 0,36. Если индекс Мейера больше 2,2, то соотношение увеличивается.

BHN обозначается наиболее часто используемыми стандартами испытаний (ASTM E10-12 и ISO 6506-1: 2005) как HBW (H от твердости, B от бринелля и W от материала индентора, карбида вольфрама (вольфрама)). В прежних стандартах HB или HBS использовались для обозначения измерений, выполненных со стальными инденторами.

HBW рассчитывается в обоих стандартах с использованием единиц СИ как:

BHN

где:

F = приложенное усилие (Н)
D = диаметр индентора (мм)
d = диаметр выемки (мм)

При цитировании числа твердости по Бринеллю (BHN или чаще HB) должны быть указаны условия теста, используемого для получения этого числа.Стандартный формат для определения тестов можно увидеть в примере "HBW 10/3000". «HBW» означает, что использовался шариковый индентор из карбида вольфрама (от условного обозначения «вольфрам»), в отличие от «HBS», что означает шарик из закаленной стали. «10» - диаметр шарика в миллиметрах. «3000» - сила в килограммах.

Твердость также может быть показана как XXX HB YYD2. XXX - это сила, применяемая (в кгс) к материалу типа YY (5 для алюминиевых сплавов, 10 для медных сплавов, 30 для сталей).Таким образом, типичная твердость стали может быть записана: 250 HB 30D2. Это может быть максимум или минимум.

Типичные значения твердости:

  • Мягкая древесина (например, сосна) 1,6 HBS 10/100
  • Лиственные породы 2.6–7.0 HBS 1.6 10/100
  • Свинец 5,0 HB (чистый свинец; легированный свинец обычно может варьироваться от 5,0 HB до значений, превышающих 22,0 HB)
  • Чистый алюминий 15 HB
  • Медь 35 HB
  • Мягкая сталь 120 HB
  • Отожженная нержавеющая сталь 18–8 (304) 200 HB
  • Стекло 1550 HB
  • Закаленная инструментальная сталь 600–900 HB (HBW 10/3000)
  • диборид рения 4600 HB

Удобный факт преобразования - это твердость по Бринеллю до предела прочности при растяжении.Для закаленной и отпущенной стали предел прочности на разрыв (фунт / кв.дюйм) примерно в 500 раз превышает значение твердости по Бринеллю (при условии, что прочность не превышает 200000 фунтов на кв. Дюйм).

Похожие:

Преобразование твердости по Бринеллю и Роквеллу

Contribute Article
Spider Optimizer

© Copyright 2000 - 2020, Engineers Edge, LLC www.engineersedge.com
Все права защищены
Отказ от ответственности | Обратная связь | реклама | Контакт

Дата / Время:

,

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о