Lista de equivalencias aproximadas para escalas de dureza de aceros no austenticos (en el rango de la escala Rockwell C):1 Equivalencia Factor

(para pequeas cargas) Acero (Matriz-Fe Cbica centrada en el cuerpo) Cu y sus aleaciones, templado Cu y sus aleaciones, deformado en fro Al y sus aleaciones 3,5 5,5 4,0 3,7

Equivalencias de dureza y resistencia Para aceros no aleados y fundiciones, existe una relacin aproximada y directa entre la dureza Vickers y el lmite elstico, siendo el lmite elstico aproximadamente 3,3 veces la dureza Vickers. Rp0,2==3,3*HV Tabla de equivalencias2 para el lmite elstico, Brinell3 -, Rockwell-, dureza Vickers. Lmite elstico (aproximado) ( para acero no Dureza Dureza Rockwell Dureza aleado o de baja aleacin y fundicin) Brinell Vickers HB HRC HRA HRB HV MPa 68 86 940 67 85 920 66 85 880 65 84 840 64 83 800 63 83 760 62 83 740 61 82 720 60 81 690 59 81 670 618 58 80 650 2180 599 57 80 630 2105 580 56 79 610 2030 561 55 78 590 1955 542 54 78 570 1880 517 53 77 560 1850

1810 1740 1665 1635 1595 1540 1485 1420 1350 1290 1250 1220 1155 1095 1030 965 930 900 865 835 800 770 740 705 675 640 610 575 545 510 480 450 415 385 350 320 285 255

523 504 485 473 466 451 437 418 399 380 370 376 342 323 304 276 276 266 257 247 238 228 219 209 199 190 181 171 162 152 143 133 124 114 105 95 86 76

52 51 50 49 48 47 46 45 43 41 40 39 37 34 32 30 29 27 26 24 22 20

77 76 76 76 75 75 74 73 72 71 71 70 69 68 66 65 65 64 63 62 62 61

105 104 102 101 100 98 97 95 94 92 90 87 85 82 79 75 71 67 62 56 48

550 530 510 500 490 485 460 440 420 400 390 380 360 340 320 300 290 280 270 260 250 240 230 220 210 200 190 180 170 160 150 140 130 120 110 100 90 80

Dureza Brinell

Durmetro. Se denomina dureza Brinell a la medicin de lde un material mediante el mtodo de indentacin, midiendo la penetracin de un objeto en el material a estudiar. Fue propuesto por el ingeniero sueco Johan August Brinell en 1900, siendo el mtodo de dureza ms antiguo. Este ensayo se utiliza en materiales blandos (de baja dureza) y muestras delgadas. El indentador o penetrador usado es una bola de acero templado de diferentes dimetros. Para los materiales ms duros se usan bolas de carburo de tungsteno. En el ensayo tpico se suele utilizar una bola de acero de 10 a 12 milmetros de dimetro, con una fuerza de 3.000 kilopondios. El valor medido es el dimetro del casquete en la superficie del material. Las medidas de dureza Brinell son muy sensibles al estado de preparacin de la superficie, pero a cambio resulta en un proceso barato, y la desventaja del tamao de su huella se convierte en una ventaja para la medicin de materiales heterogneos, como la fundicin, siendo el mtodo recomendado para hacer mediciones de dureza de las fundiciones.

La bola penetra dejando una marca. El peso de la bola se puede obtener con la siguiente expresin:

donde: : carga a utilizar medida en [kilopondio(kp)]. : constante para cada material, que puede valer 5 (aluminio, magnesio y sus aleaciones), 10 (cobre y sus aleaciones), y 30 (aceros). : dimetro de la bola (indentador) medida en [mm]. Este ensayo slo es vlido para valores menores de 600 HB en el caso de utilizar la bola de acero, pues para valores superiores la bola se deforma y el ensayo no es vlido. Se pasa entonces al ensayo de dureza Vickers.o

Frmula aplicadaPara determinar el valor de la dureza Brinell se emplea la siguiente ecuacin:

donde: : carga a utilizar medida en [[[kilopondio|kp]]]. : dimetro de la bola (indentador) medida en [mm].

: dimetro de la huella en superficie en [mm] (se toma como la media de d1 y d2).

Valores tpicos

Durometro Brinell portatill. El valor HB suele ser menor que 600.

Acero (blando): 120 HB Acero de herramientas: 500 HB Acero inoxidable: 250 HB Aluminio: 15 HB Cobre: 35 HB Madera: entre 1 HB y 7 HB Vidrio: 482 HB

Esquema de una medicin de este tipo de durezaDureza; Tipo de ensayo; Dimetro de la bola; Fuerza aplicada; Tiempo del ensayo Ejemplo: 250 HB 10 500 30 Donde las unidades son: kp/mm HB mm kp seg

Dureza Rockwell

Muestra del funcionamiento del ensayo Rockwell. El penetrador precarga, luego carga, y luego descarga; la relacin entre la precarga ms la carga y la descarga indica la dureza del material.

Durmetro. La dureza Rockwell o ensayo de dureza Rockwell es un mtodo para determinar la dureza, es decir, la resistencia de un material a ser penetrado. El ensayo de dureza Rockwell constituye el mtodo ms usado para medir la dureza debido a que es muy simple de llevar a cabo y no requiere conocimientos especiales. Se pueden utilizar diferentes escalas que provienen de la utilizacin de distintas combinaciones de penetradores y cargas, lo cual permite ensayar prcticamente cualquier metal o aleacin. Hay dos tipos de penetradores: unas bolas esfricas de acero endurecido (templado y pulido) de 1/16, 1/8, y pulg, y un penetrador cnico de diamante con un ngulo de 120 +/- 30' y vrtice redondeado formando un casquete esfrico de radio 0,20 mm (Brale), el cual se utiliza para los materiales ms duros.

El ensayo consiste en disponer un material con una superficie plana en la base de la mquina. Se le aplica una precarga menor de 10 kg, bsicamente para eliminar la deformacin elstica y obtener un resultado mucho ms preciso. Luego se le aplica durante unos 15 segundos un esfuerzo que vara desde 60 a 150 kg a compresin. Se desaplica la carga y mediante un durmetro Rockwell se obtiene el valor de la dureza directamente en la pantalla, el cual vara de forma proporcional con el tipo de material que se utilice. Tambin se puede encontrar la profundidad de la penetracin con los valores obtenidos del durmetro si se conoce el material. Para no cometer errores muy grandes el espesor de la probeta del material en cuestin debe ser al menos diez veces la profundidad de la huella. Tambin decir que los valores por debajo de 20 y por encima de 100 normalmente son muy imprecisos y debera hacerse un cambio de escala. El cambio de escala viene definido por tablas orientativas, puesto que no es lo mismo analizar cobre que acero. Estas tablas proporcionan informacin orientativa sobre qu escala usar para no daar la mquina o el penetrador, que suele ser muy caro.

Durmetro rockwell superficial digital.

Ensayo Rockwell SuperficialEs una variante del Ensayo Rockwell cuyo fin es nicamente analizar la superficie de los materiales. Por ejemplo, para analizar la superficie de un acero que ha sido tratado por carburacin y medir as su dureza. Su tcnica es bsicamente reducir el esfuerzo aplicado para slo penetrar en la superficie. Para este ensayo se utiliza una precarga menor de 3 kg,

seguida de una carga mayor de 15, 30 45 kg. Estas escalas se identifican mediante nmero (15, 30 45) y una letra (N, T, W o Y) en funcin del penetrador.

Escalas de dureza RockwellSmbolo de la escala A B C D E F G H K Penetrador Diamante Esfera de 1/16 pulgada Diamante Diamante Esfera de 1/8 pulgada Esfera de 1/16 pulgada Esfera de 1/16 pulgada Esfera de 1/8 pulgada Esfera de 1/8 pulgada Carga mayor (kg) 60 100 150 100 101 60 150 60 150 Aplicaciones Aceros tratados y sin tratar. Materiales muy duros. Chapas duras y delgadas. Aceros recocidos y normalizados. Aceros tratados trmicamente. Aceros cementados. Metales blandos y antifriccin. Bronce recocido. Bronce fosforoso y otros materiales. Metales blandos con poca homogeneidad, fundiciones con base hierro. Aplicaciones anlogas al tipo anterior.

Escalas de dureza Rockwell SuperficialSmbolo de la escala 15N 30N 45N 15T 30T 45T 15W 30W 45W Penetrador Diamante Diamante Diamante Bola de 1/16 pulgada Bola de 1/16 pulgada Bola de 1/16 pulgada Bola de 1/8 pulgada Bola de 1/8 pulgada Bola de 1/8 pulgada Carga mayor (kg) 15 30 45 15 30 45 15 30 45 Aplicaciones Aceros nitrurados, cementados y herramientas de gran dureza. Aplicaciones anlogas al tipo anterior. Aplicaciones anlogas al tipo anterior. Bronce, latn y aceros blandos Bronce, latn y aceros blandos Bronce, latn y aceros blandos Bronce, latn y aceros blandos Bronce, latn y aceros blandos Bronce, latn y aceros blandos

Las durezas Rockwell y Rockwell Superficial vienen dadas por la siguiente frmula:

Dnde:

es la carga aplicada en kg es el identificador del ensayo Rockwell va a continuacin de y es la letra correspondiente a la Escala usada

Un ejemplo para un material que se le ha aplicado un esfuerzo de 60 kg y se ha usado la escala B sera:

O para un material superficial que se le ha aplicado un esfuerzo de 30 kg con bola de 1/8 pulgadas:

Dureza Vickers

Punta de durmetro para ensayo Vickers.

Una mquina de pruebas Vickers

Esquema de una prueba Vickers

Marca en un acero endurecido por cementacin tras la prueba de dureza Vickers. El ensayo de dureza Vickers, llamado el ensayo universal, es un mtodo para medir la dureza de los materiales. Sus cargas van de 5 a 125 kilopondios (de cinco en cinco). Su penetrador es una pirmide de diamante con un ngulo base de 136. Se emplea para lminas delgadas hasta 0,15 mm (0.006 milsimas de pulgada.) y no se lee directamente en la mquina. Para determinar el nmero de dureza se aplica la siguiente frmula:

Este ensayo constituye una mejora al ensayo de dureza Brinell. Se presiona el indentador contra una probeta, bajo cargas ms ligeras que las utilizadas en el ensayo Brinell. Se miden las diagonales de la impresin cuadrada y se halla el promedio para aplicar la frmula antes mencionada. Este tipo de ensayo es recomendado para durezas superiores a 500 HB (en caso de ser inferior, se suele usar el ensayo de dureza Brinell). Este ensayo, adems, puede usarse en

superficies no planas. Sirve para medir todo tipo de dureza, y espesores pequeos. (Aunque si el material es muy blando, se usa el mtodo de Brinell) En este caso, el esquema de medicin es el siguiente: Resultado de la medicion, Tipo de dureza y Fuerza aplicada Ejemplo: 315 HV 30 Donde las unidades son: Kp/mm Kp Ejemplos de dureza Vickers (HV) para varios materiales1 Material Valor 140HV30 316L Acero inoxidable (USA) 180HV30 347L Acero inoxidable (USA) 55120HV5 Acero al carbono 3080HV5 Hierro

Equivalencias de dureza y resistenciaPara aceros no aleados y fundiciones, existe una relacin aproximada y directa entre la dureza Vickers y el lmite elstico, siendo el lmite elstico aproximadamente 3,3 veces la dureza Vickers. Rp0,2==3,3*HV A su vez, entre las diferentes medidas de dureza estn relacionadas, habiendo tablas disponibles (ver dureza).