Ensayo de dureza Rockwell

ENSAYO DE DUREZA ROCKWELL

El ensayo de dureza Rockwell es un método rápido y, por lo tanto, ideal para evaluar la dureza. Le ofrecemos una definición del ensayo de dureza Rockwell, así como información práctica sobre su aplicación.

El ensayo de dureza Rockwell a simple vista:

  • Por lo general, se usa en muestras de mayor tamaño
  • Sin lectura óptica
  • Se puede utilizar en ensayos avanzados
  • Normativas: ASTM E18, ISO 6508 y JIS Z 2245

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DEFINICIÓN DEL ENSAYO DE DUREZA ROCKWELL

El ensayo de dureza Rockwell suele usarse como "ensayo rápido" en plantas de producción o laboratorios, principalmente con materiales metálicos. No obstante, también se puede utilizar para ensayos más avanzados, como el ensayo Jominy (ensayo de extremo templado). Debido a las cargas relativamente altas que se emplean, la aplicación del ensayo de dureza Rockwell suele estar limitado a geometrías de muestras de mayor tamaño.

Cálculo del ensayo Rockwell

El cálculo del ensayo Rockwell (HR) consiste en medir la profundidad de una penetración causada por una bola de carburo de diamante o tungsteno.

HR = E - e
E: es una constante de 100 (diamante) o 130 (bola) unidades
e: es la profundidad de penetración en unidades de 0,002 mm

Penetradores

En el ensayo de dureza Rockwell se utiliza 1 de los 5 penetradores posibles:
  • Cono de diamante
  • Bola de tungsteno de 1/16", 1/8", 1/4" o 1/2"

Cargas principales

En el ensayo de dureza Rockwell se utiliza 1 de las 6 cargas principales posibles:
  • 15 kgf, 30 kgf, 45 kgf, 60 kgf, 100 kgf o 150 kgf

El resultado son 30 escalas Rockwell diferentes. Cada una de ellas caracterizada por una combinación diferente de tipo de penetrador y carga principal, y cada una adecuada para una aplicación o un material específico (p. ej.: HRA, HRB, HR30N).

Definición del método de ensayo de dureza Rockwell

Los métodos Rockwell se describen conforme a un número de escalas caracterizado por una normativa, un tipo de penetrador y una carga.

Ejemplos de métodos de ensayo de dureza Rockwell:
  • Penetrador de bola de carburo de tungsteno de 1/8" de diámetro HRE, carga mayor de 100 kgf
  • HR30N (Escala 30 N Rockwell superficial): Penetrador de cono de diamante, carga mayor de 30 kgf

APLICACIÓN DEL ENSAYO DE DUREZA ROCKWELL

Preparación de la superficie


Antes de la aplicación del ensayo de dureza Rockwell, debe preparar la superficie del material a evaluar. El estado en que deberá encontrarse la superficie para el ensayo de dureza Rockwell dependerá de la carga aplicada.

El ensayo de dureza Rockwell se utiliza en ensayos de macrodureza, que por lo general se definen como ensayos que utilizan cargas de penetración inferiores o iguales a 1 kgf. Por lo general, la superficie esmerilada es suficiente para realizar ensayos de macrodureza, y a veces ni siquiera se requiere dicha preparación.

Cargas

ESTÁNDAR RANGO DE CARGA

ISO 6508

15 kgf - 150 kgf

(147,1 - 1471 N)

ASTM E18

15 kgf - 150 kgf

(147,1 - 1471 N)

  • Tiempo de indentación: 2-6 segundos
  • Grosor de muestra según norma ASTM: Como mínimo 10 veces la profundidad de la penetración para ambos penetradores
  • Grosor de la muestra según norma ISO: Penetrador de diamante: Como mínimo 10 veces la profundidad de la penetración. Penetrador de carburo de tungsteno: Como mínimo 15 veces la profundidad de la penetración.

ENSAYO JOMINY

El ensayo Jominy (ensayo de extremo templado) es un procedimiento de ensayo estandarizado que se utiliza para determinar la templabilidad del acero, y que se puede realizar utilizando cualquier microdurómetro Vickers.

  • Este procedimiento está descrito en las siguientes normativas: ASTM A255 / ISO 642 / DIN 50191 / BS 4437
El ensayo Jominy implica calentar una probeta cilíndrica de acero a una temperatura de austenización (~980 °C – 1010 °C) y templarla (enfriarla) empezando por un extremo mediante un chorro de agua controlado y estandarizado. Una vez se ha enfriado, se mide la dureza a intervalos a partir del extremo templado. El método de ensayo utilizado es HRC o HV30.

La variación de la dureza a lo largo de la superficie sobre la que se ha realizado el ensayo es el resultado de la variación microestructural que se produce cuando el índice de enfriamiento disminuye con la distancia desde el extremo templado. Cuanto más duro sea el material a una distancia dada en relación al extremo, mayor será la templabilidad del acero.

Tanto los ensayos de dureza Vickers como Rockwell se utilizan con frecuencia en el ensayo Jominy. Cuando seleccione el que va a utilizar, preste atención a los estándares relevantes, así como al criterio habitual al elegir entre diferentes tipos de ensayo de dureza.

Obtenga más información sobre el ensayos de dureza Vickers

Resumen de aplicaciones típicas para escalas de dureza Rockwell


Método de ensayo Carga Tipo de penetrador Aplicación
Método de ensayo estándar
A 60 kgf Cono de diamante Carburos cementados, acero delgado y acero superficial de huella endurecida
B 100 kgf Bola de carburo de wolframio de 1/16" Aleaciones de cobre, acero blando, aleaciones de aluminio, hierro maleable, etc.
C 150 kgf Cono de diamante Acero, hierros fundidos duros, hierro maleable perlítico, titanio, acero endurecido de huella profunda
D 100 kgf Cono de diamante Acero delgado, acero medio de huella endurecida y hierro maleable perlítico
E 100 kgf Bola de carburo de wolframio de 1/8" Hierro fundido, aleaciones de aluminio y magnesio, metal antifricción
F 60 kgf Bola de carburo de wolframio de 1/16" Aleaciones de cobre recocido, metales laminados blandos delgados
G 150 kgf Bola de carburo de wolframio de 1/16" Bronce fosfórico, cobre berilio, hierros maleables
H 60 kgf Carburo de wolframio de 1/8" Aluminio, zinc, plomo
K 150 kgf Bola de carburo de wolframio de 1/8" Metales antifricción y otros materiales muy blandos o delgados incluyendo plásticos
L 60 kgf Bola de carburo de wolframio de 1/4" Metales antifricción y otros materiales muy blandos o delgados incluyendo plásticos
M 100 kgf Bola de carburo de wolframio de 1/4" Metales antifricción y otros materiales muy blandos o delgados incluyendo plásticos
P 150 kgf Bola de carburo de wolframio de 1/4" Metales antifricción y otros materiales muy blandos o delgados incluyendo plásticos
R 60 kgf Bola de carburo de wolframio de 1/2" Metales antifricción y otros materiales muy blandos o delgados incluyendo plásticos
S 100 kgf Bola de carburo de wolframio de 1/2" Metales antifricción y otros materiales muy blandos o delgados incluyendo plásticos
V 150 kgf Bola de carburo de wolframio de 1/2" Metales antifricción y otros materiales muy blandos o delgados incluyendo plásticos
Método de ensayo de superficie
N 15 kgf
30 kgf
45 kgf
Cono de diamante Las escalas superficiales Rockwell usan cargas menores que en los ensayos Rockwell regulares y están acostumbradas a realizar ensayos en materiales que son demasiado delgados o pequeños para escalas regulares o que están fuera de los rangos regulares. Por lo general, los penetradores de diamante se utilizan para materiales duros, mientras que los penetradores de bola se usan con materiales blandos.
T 15 kgf
30 kgf
45 kgf
Bola de carburo de wolframio de 1/16" Las escalas superficiales Rockwell usan cargas menores que en los ensayos Rockwell regulares y están acostumbradas a realizar ensayos en materiales que son demasiado delgados o pequeños para escalas regulares o que están fuera de los rangos regulares. Por lo general, los penetradores de diamante se utilizan para materiales duros, mientras que los penetradores de bola se usan con materiales blandos.
Ancho 15 kgf
30 kgf
45 kgf
Bola de carburo de wolframio de 1/8" Las escalas superficiales Rockwell usan cargas menores que en los ensayos Rockwell regulares y están acostumbradas a realizar ensayos en materiales que son demasiado delgados o pequeños para escalas regulares o que están fuera de los rangos regulares. Por lo general, los penetradores de diamante se utilizan para materiales duros, mientras que los penetradores de bola se usan con materiales blandos.
X 15 kgf
30 kgf
45 kgf
Bola de carburo de wolframio de 1/4" Las escalas superficiales Rockwell usan cargas menores que en los ensayos Rockwell regulares y están acostumbradas a realizar ensayos en materiales que son demasiado delgados o pequeños para escalas regulares o que están fuera de los rangos regulares. Por lo general, los penetradores de diamante se utilizan para materiales duros, mientras que los penetradores de bola se usan con materiales blandos.
Y 15 kgf
30 kgf
45 kgf
Bola de carburo de wolframio de 1/2" Las escalas superficiales Rockwell usan cargas menores que en los ensayos Rockwell regulares y están acostumbradas a realizar ensayos en materiales que son demasiado delgados o pequeños para escalas regulares o que están fuera de los rangos regulares. Por lo general, los penetradores de diamante se utilizan para materiales duros, mientras que los penetradores de bola se usan con materiales blandos.

ISO 6508 y ASTM E18 = A B C D E F G H K N T
ASTM E18 = L M P R S V W X Y

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