Il test di durezza Brinell viene utilizzato per determinare la durezza dei materiali in relazione ad altri materiali lungo una scala coerente, in modo che gli scienziati possano sia replicare i risultati sia avere un quadro di riferimento per la data durezza di un materiale. Durante il test, una piccola sfera di acciaio o carburo viene forzata nel materiale di durezza sconosciuta con una determinata quantità di pressione. Viene misurata l’area della rientranza risultante e viene applicata una formula matematica per ottenere un numero di durezza Brinell. La durezza Brinell è comunemente usata in riferimento a metalli e leghe, sebbene possa riferirsi anche ad altri materiali.
Il test prende il nome da Johan August Brinell, un ingegnere svedese vissuto dal 1849 al 1925. Il suo lavoro con i metalli ha portato a diverse scoperte tra cui il test di durezza Brinell. Il suo nome è anche legato al brinelling, un termine ingegneristico che si riferisce al punto in cui un metallo si rompe a causa del carico e dell’impatto. Ha sviluppato la durezza Brinell nel 1900 e la scoperta ha rivoluzionato il campo dell’ingegneria, in quanto ha creato una scala standardizzata che poteva essere facilmente referenziata.
In un test per la durezza Brinell, la sfera utilizzata ha in genere un diametro di circa 4/10 di pollice (10 millimetri). Se il materiale è estremamente duro, la sfera sarà di tungsteno o carburo, mentre per le sostanze più morbide è sufficiente una semplice sfera di acciaio. La quantità di pressione varia anche a seconda del materiale, ma una quantità standard di pressione per sostanze più dure è di 6,614 libbre (3,000 chilogrammi). La palla viene forzata nel materiale da testare per trenta secondi e poi rimossa in modo da poter misurare il rientro. La formula divide la forza utilizzata per la superficie della rientranza.
Quando si fornisce la durezza Brinell di un materiale, è convenzionale elencare le condizioni del test e vengono utilizzate misurazioni metriche. L’elenco inizia con il numero di durezza Brinell, segue con il tipo di sfera utilizzata, quindi elenca il diametro della sfera, la quantità di forza applicata e la quantità di tempo. Ad esempio, il pino, un legno estremamente tenero, sarebbe elencato in questo modo: 1.6 HBS 10/100/30. Ciò significa che la durezza Brinell del pino è 1.6 quando viene impresso con una sfera di acciaio temprato che ha un diametro di 4/10 di pollice (10 millimetri) sotto un peso di 220 libbre (100 chilogrammi) per 30 secondi.