Ensayo a la dureza Brinell

Ensayo de dureza Brinell Concepto: Ensayo que permite determinar la resistencia de los materiales a la deformación plástica sobre la superficie de la muestra o en su sección, a partir de la penetración por una esfera.

Ensayo a la dureza Brinell. Es el que se emplea para determinar la dureza de un material mediante la penetración en él de una esfera o bola de acero templado de determinado diámetro en la superficie que se ensaya, bajo una carga dada y durante determinado intervalo de tiempo.

Generalidades

Esquema del ensayo a la dureza Brinell.

En el caso del ensayo Brinell, la dureza es definida como la tensión media, normal y condicional, que se calcula dividiendo la magnitud de la carga por el área de la huella esférica.

El método

La dureza medida por este método, se calcula por la fórmula mostrada en la figura 1, donde también se explican los elementos de la misma.

Fig.1 Fórmula para determinar la dureza brinell.

Recomendaciones

• En la medición se emplean fuerzas de: 187,5; 250; 750; 1000 o 3000 kgf.
• Existen tablas donde aparecen los valores de las durezas, en función del diámetro de la huella, las cargas aplicadas y el diámetro de la bola.
• Tanto el diámetro de la esfera a utilizar para el ensayo, como la carga a aplicar, se determinan en dependencia de la naturaleza del material a partir de tablas.
• El espesor de la muestra que se ensaya, debe ser 10 veces mayor que la profundidad que pueda dejar la huella.
• Si después que se tiene la huella, los lados o la parte inferior de la muestra se deforman, el ensayo no es válido, teniendo que repetirse con una esfera menor.
• Los diámetros de las huellas que se obtengan deben encontrarse entre los límites: 0,2D < d < 0,6 D.

Requisitos para el ensayo

• Elevar gradualmente la carga hasta el valor requerido.
• Mantener constante la carga aplicada P durante el tiempo establecido.
• Aplicar el esfuerzo perpendicularmente a la superficie de la muestra.
• El error permisible del esfuerzo P, no debe ser mayor de ± 1 %.
• Las esferas que se emplean deben tener una dureza mayor a Hv = 850.
• Las superficies de las muestras a ensayar, deben ser perfectamente planas y no deben presentar cambios de dureza a consecuencia de calentamientos, o endurecimientos por deformación en frío por elaboraciones mecánicas.
• La distancia entre el centro de la huella y el borde de la muestra, no debe ser menor que 2,5 d, y la distancia entre los centros de dos huellas adyacentes, no debe ser menor de 4 d.
• La medición del diámetro de la huella se hace con ayuda de un microscopio con error no mayor que ± 0,01 mm en la menor división de la escala, y de ± o,02 mm en toda la longitud de la escala.
• El diámetro de la huella debe medirse en las dos direcciones perpendiculares y se define como la media aritmética de las dos mediciones.
• La diferencia de las mediciones de los diámetros de una huella no debe ser mayor que el 2 %.

Fuente

• Kirnosov V. Medición de fuerza y dureza. Edit. Pueblo y Educación. La Habana. 1985.