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Weerg staff
:
Jan 14, 2026
Die Brinell-Test ist eine der ältesten und zuverlässigsten Methoden zur Messung der Härte von Werkstoffen, insbesondere von Metallen.
Auch heute wird sie in der Metallurgie, der Qualitätskontrolle, der industriellen Fertigung und der Forschung weit verbreitet eingesetzt, insbesondere wenn heterogene oder grobkörnige Materialien analysiert werden müssen.
In diesem Leitfaden erfahren Sie:
Die Brinell-Härteprüfung ist eine mechanische Prüfung, die den Widerstand eines Werkstoffs gegen das Eindringen eines harten Körpers unter Last misst.
Die Methode ist nach dem schwedischen Ingenieur Johan August Brinell benannt, der sie 1900 zur Analyse metallischer Werkstoffe für die Industrie entwickelte.
In der Praxis bewertet die Prüfung, wie stark sich ein Material verformt, wenn es mit einer harten Kugel unter Kraft belastet wird.
Die Brinellhärte wird als HB oder HBW (bei Verwendung von Wolframkarbid) angegeben und mit folgender Formel berechnet:
Dabei gilt:
F = aufgebrachte Last (kgf oder N)
D = Kugeldurchmesser (mm)
d = mittlerer Durchmesser des Eindrucks (mm)
In der industriellen Praxis wird der Wert häufig direkt aus Tabellen oder über die Software der Prüfmaschine ermittelt.
Die Brinellhärte misst den oberflächennahen plastischen Widerstand eines Materials, also seine Fähigkeit, sich zu widersetzen gegen:
bleibende Verformungen
Eindrücke
mechanischen Verschleiß
Sie misst nicht:
die Zugfestigkeit
die Zähigkeit
die Kerbschlagzähigkeit
Sie liefert jedoch sehr nützliche Hinweise zur Zerspanbarkeit, Verschleißfestigkeit und zum allgemeinen mechanischen Verhalten des Werkstoffs.
Die Prüfung folgt einem genormten Verfahren:
Eine Kugel aus gehärtetem Stahl oder Wolframkarbid wird gegen die Oberfläche des Materials gedrückt.
Eine konstante Last wird für eine definierte Zeit aufgebracht (typischerweise 10–15 Sekunden).
Nach Entfernen der Last wird der Durchmesser des auf der Oberfläche entstandenen Eindrucks gemessen.
Aus der Größe des Eindrucks wird die Brinellhärtezahl (HB oder HBW) berechnet.
Größerer Eindruck → weicheres Material
Kleinerer Eindruck → härteres Material
Kugeldurchmesser: 1, 2,5, 5 oder 10 mm
Aufgebrachte Last: 500 bis 3000 kgf
Haltezeit: 10–15 Sekunden
Referenznormen:
ISO 6506
ASTM E10
Die Wahl der Parameter hängt ab von:
der Art des Materials
der erwarteten Härte
der Probenstärke
Die Brinell-Prüfung eignet sich besonders für:
Gussteile
Werkstoffe mit Einschlüssen
nicht gleichmäßige Strukturen
Sie ist nicht ideal für:
sehr dünne Materialien
extrem harte Materialien
sehr kleine Oberflächen
Brinell → großer Eindruck, repräsentativer
Rockwell → kleiner Eindruck, schnellere Prüfung
Brinell → ideal für weiche bis mittlere Materialien
Vickers → präziser, geeignet für Mikrohärten
Die Brinell-Prüfung ist weniger präzise als Vickers, aber zuverlässiger bei heterogenen Materialien.
|
Merkmal |
Brinell (HB/HBW) |
Rockwell (HR) |
Vickers (HV) |
|
Eindringkörper |
Kugel (Stahl oder Karbid) |
Diamantkegel oder Kugel |
Diamantpyramide |
|
Eindruckgröße |
Groß |
Klein |
Sehr klein |
|
Ablesemethode |
Optisch (Messung des Abdruckdurchmessers) |
Direkt (automatische Skala) |
Optisch (Messung der Diagonalen) |
|
Genauigkeit |
Mittel |
Mittel |
Hoch |
|
Prüfgeschwindigkeit |
Mittel |
Hoch |
Mittel |
|
Invasivität |
Hoch |
Gering |
Sehr gering |
|
Ideale Materialien |
Gusseisen, Gussteile, Baustähle |
Vergütete Stähle, Fertigteile |
Alle Material |
|
Heterogene Materialien |
Ausgezeichnet |
Begrenzt |
Begrenzt |
|
Dünne Schichten / Beschichtungen |
Nein |
Nein |
Ja |
|
Inline-Qualitätskontrolle |
Wenig geeignet |
Ideal |
Wenig geeignet |
|
Hauptnormen |
ISO 6506 / ASTM E10 |
ISO 6508 / ASTM E18 |
ISO 6507 / ASTM E384 |
das Material eine heterogene Struktur aufweist
ein zuverlässiger mittlerer Härtewert benötigt wird
das Bauteil groß ist
mikrometrische Präzision nicht im Vordergrund steht
Ergebnisse mit historischen Daten verglichen werden müssen
Die Brinell-Prüfung bleibt ein grundlegendes Verfahren zur Messung der Härte von Metallen, insbesondere bei massiven, heterogenen oder strukturellen Materialien.
Auch wenn sie nicht die präziseste Methode ist, liefert sie ein zuverlässiges und repräsentatives Bild des mechanischen Verhaltens des Werkstoffs und ist daher bis heute ein industrieller Standard.
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Die drei wichtigsten in der Industrie verwendeten Härteprüfungen sind:
Brinell (HB/HBW): geeignet für massive und nicht homogene Materialien
Rockwell (HR): schnell und ideal für die Qualitätskontrolle in der Produktion
Vickers (HV): sehr präzise, für alle Materialien und Dicken geeignet
Die Brinellhärte wird berechnet, indem der Durchmesser des Eindrucks gemessen wird, den eine Kugel unter bekannter Last im Material hinterlässt.
Die Formel lautet:
Dabei gilt:
F ist die aufgebrachte Kraft
D ist der Kugeldurchmesser
d ist der mittlere Durchmesser des Eindrucks
In der Praxis wird der Wert häufig mithilfe genormter Tabellen oder durch automatische Ablesung der Maschine ermittelt.
HBN ist kein Härtewert, sondern ein Material: hexagonales Bornitrid (h-BN).
Dieses Material wird normalerweise nicht mit der Brinell-Prüfung gemessen, da es sich um eine festschmierende Keramik handelt.
Zum Vergleich:
h-BN → weiches Material, ähnlich Graphit
c-BN (kubisches Bornitrid) → sehr hohe Härte von ca. 4.500–5.000 HV, nur geringer als Diamant
Die Brinell-Prüfung verwendet einen Eindringkörper mit großem Durchmesser, der einen breiten Eindruck erzeugt.
Dadurch werden mikrostrukturelle Unterschiede im Material (grobe Körner, Einschlüsse, unterschiedliche Phasen) gemittelt, was zu repräsentativeren Ergebnissen führt als bei Prüfungen mit kleineren Eindrücken wie Rockwell oder Vickers.
Aus diesem Grund ist die Brinell-Prüfung ideal für:
Gusseisen
Gussteile
Baustähle
nicht homogene Materialien
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