Метод Бринелля (приборы ТБ). В качестве индентора используется стальной закаленный шарик, который вдавливается в испытуемый образец на специальном прессе, в результате на поверхности образца образуется отпечаток в виде сферической лунки (рис. 2.7). Диаметр отпечатка измеряется в двух взаимно перпендикулярных направлениях с помощью микроскопа Бринелля (это лупа со шкалой —рис. 2.8). Значения твердости — это соотношение приложенной нагрузки и площади поверхности отпечатка. Они вычисляются по формуле

где НВ — обозначение твердости; Р — прилагаемая нагрузка [кгс]; D и d — диаметры шарика и отпечатка [мм].
На практике пользуются таблицей, в которой указаны значения твердости в зависимости от диаметра отпечатка. Размерность единиц Бринелля — кгс/мм². Диаметр шарика и нагрузку выбирают так, чтобы соблюдалось соотношение: d = (0,25...0,5)D т.е. для разных материалов и образцов разных размеров эти параметры различны.
При диаметре индентора 10 мм, нагрузке 3000 кгс (29 430 H) и времени выдержки под нагрузкой 10 с твердость обозначается только цифрами и латинскими буквами, например 200 НВ. Эти условия приняты для определения твердости сталей и чугунов. При изменении условий испытаний помимо значений твердости указываются диаметр шарика, усилие и выдержка под нагрузкой. Например,
185HB/5/750/20, здесь: 5 — диаметр шарика в мм, 750 — нагрузка в кгс, 20 — время выдержки под нагрузкой в с.
Метод Бринелля не является универсальным. Он не позволяет испытывать материалы с твердостью более 450 НВ, так как при этом может деформироваться индентор — шарик. Регламентируется также толщина образца — она должна быть не менее десятикратной глубины отпечатка.
При малых толщинах образца необходимо уменьшать диаметр индентора и усилие его вдавливания. Так, для образцов из сталей и чугунов с твердостью 140...450 НВ толщиной менее 2 мм диаметр шарика — 5 мм, усилие — 187,5 кгс.
Твердость но Бринеллю и пределы прочности разных материалов связаны следующими соотношениями:
- для стали σ_B≈НВ/3, σ_T≈НВ/6;
- для алюминиевых сплавов σ_B≈0,362*HB;
- для медных сплавов σ_B≈0,26*HB;