Ensayo de dureza Brinell

ENSAYO DE DUREZA BRINELL

El ensayo de dureza Brinell se utiliza para muestras de mayor tamaño con materiales cuya estructura de grano es grande o irregular. Esta página describe el ensayo de dureza Brinell en detalle y ofrece información práctica sobre su aplicación.

El ensayo de dureza Brinell a simple vista:

  • Para ensayos de dureza de muestras mayores
  • Se requiere una lectura óptica
  • Normativas: ASTM E10, ISO 6506, JIS Z 2243.

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DEFINICIÓN DEL ENSAYO DE DUREZA BRINELL

El ensayo de dureza Brinell se desarrolló por primera vez a finales de 1800 por el ingeniero sueco que dio nombre a esta prueba. Su objetivo era encontrar un método que controlase la calidad/dureza del acero. Su solución consistió en utilizar un cojinete de bolas para vía férrea que golpease el material, pudiendo así medir el tamaño de la marca. El ensayo de dureza Brinell demostró ser un método fiable y en 1900 se adoptó oficialmente.

En la actualidad, el ensayo Brinell se realiza con ayuda de una unidad de ensayo de dureza Brinell. La máquina presiona una bola de carburo de tungsteno sobre la muestra, y a continuación se mide ópticamente el diámetro de la impresión.
  • Tamaños del penetrador: 1, 2,5, 5 y 10 mm
  • Cargas: Desde 1 kgf a 3000 kgf
  • Dureza máxima: 650 HBW.

Ensayo de dureza para muestras de gran tamaño

Ya que el ensayo de dureza Brinell (HBW) deja una impresión relativamente grande, se utiliza para muestras de mayor tamaño con una estructura de grano grande o irregular como, por ejemplo, los materiales forjados o de fundición.

Información de interés

HBW alude al carburo de tungsteno en los ensayos de dureza Brinell. El carburo de wolframio (carburo de tungsteno) subraya que las nuevas normativas Brinell exigen el uso de bolas de carburo de tungsteno, en vez de las bolas de acero (más blandas) que se utilizaban anteriormente (HBS). Los valores diferirán a mayores durezas.

APLICACIÓN DEL ENSAYO DE DUREZA BRINELL

Antes de realizar el ensayo de dureza Brinell, debe preparar la superficie del material a evaluar.

Preparación de la superficie

Antes de someter el material a la unidad de ensayo de dureza Brinell, éste debe haberse:
  • Mecanizado
  • Esmerilado
  • Lapeado
  • Pulido
ESTÁNDAR RANGO DE CARGA

ISO 6506

1 kgf - 3000 kgf

(9,807 - 29420 N)

ASTM E10

1 kgf - 3000 kgf

(9,807 - 29420 N)

  • Tiempo de indentación: 10-15 segundos
  • Grosor de muestra según norma ASTM: Como mínimo 10 veces la profundidad de la penetración
  • Grosor de la muestra según norma ISO: Como mínimo 8 veces la profundidad de la penetración.
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Métodos de ensayo de dureza Brinell más comunes

Existen varios métodos de ensayo de dureza Brinell comunes, que responden a diferentes materiales y rangos de dureza. La mayoría de los métodos se puede realizar en cualquier máquina de ensayo de dureza Brinell.

Los métodos Brinell suelen dividirse en 4 subgrupos (HB30, HB10, HB5, HB2.5); todos ellos adecuados para un grupo diferente de materiales.
  • Cada subgrupo tiene la misma relación de fuerza/diámetro (F/D2)
  • Las durezas medidas Brinell sólo pueden compararse dentro de los subgrupos individuales.
MÉTODO DE ENSAYO DESTINO APLICACIÓN / MATERIAL* RANGO DE DUREZA (HBW)

HBW 1/30
HBW 2,5/187,5
HBW 5/750
HBW 10/3000

HB30

Acero / Hierro

95 - 650

HBW 1/10
HBW 2,5/62,5
HBW 5/250
HBW 10/1000

HB10

Metales ligeros
Cu / Al
Aleaciones de cobre
Aleaciones de aluminio

32 - 220

HBW 1/5
HBW 2,5/31,25
HBW 5/125
HBW 10/500

HB5

Metales ligeros
Cu / Al
Aleaciones de cobre
Aleaciones de aluminio

16 - 110

HBW 1/2,5
HBW 2,5/15,625
HBW 5/125
HBW 10/500

HB2,5

Metales ligeros

8 - 55

* * Los materiales mencionados en la tabla son solo ejemplos de materiales típicos.

Explicación

  • HBW 2,5/187,5: Bola de carburo de tungsteno de 2,5 mm Brinell y carga de 187,5 kgf.
  • HBW 5/750: Bola de carburo de tungsteno de 5,0 mm Brinell y carga de 750 kgf.

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