Las pruebas de dureza se utilizan para comprobar la dureza de un material. Una prueba de dureza se realiza con la ayuda de una máquina llamada probador de dureza.
Hay muchos tipos de probadores de dureza disponibles. Se realiza penetrando el material que se está probando con un material que es más duro que el material de muestreo.
Los ensayos de dureza ayudan a decidir la resistencia de un material a las deformaciones. Las pruebas de dureza Brinell y Rockwell son las pruebas de dureza más comunes que se utilizan.
Puntos clave
- La prueba de dureza Brinell usa un indentador esférico y mide el tamaño de la muesca, lo cual es adecuado para probar muestras grandes y superficies rugosas.
- La prueba de dureza Rockwell utiliza un cono de diamante o un indentador de bola de acero y mide la profundidad de la indentación, que es adecuada para muestras pequeñas y superficies lisas.
- La prueba de dureza Rockwell proporciona resultados más rápidos y es menos destructiva que la prueba de dureza Brinell.
Dureza Brinell vs Rockwell
La prueba de dureza Brinell implica presionar una bola de carburo de tungsteno de un diámetro específico en la superficie del material que se está probando con una fuerza predeterminada. La prueba de dureza Rockwell utiliza una bola de acero endurecido de un tamaño específico que se presiona contra el material bajo una carga específica.
La dureza Brinell es una de las escalas con las que se mide el nivel de dureza de un material. El instrumento utilizado en esta prueba se llama indentador Brinell.
Esta escala se usa para hacer muescas en la muestra y luego la muesca medida se convierte en un valor usando la escala de dureza Brinell.
La dureza Rockwell es también una escala para medir la dureza del material, al igual que la dureza Brinell. También dispone de un penetrador Rockwell específico.
Este indentador tiene un tamaño específico y se aplica una cantidad específica de fuerza a la muestra para formar una muesca. Luego, las medidas se convierten en valores de dureza Rockwell.
Tabla de comparación
| Parámetros de comparación | Dureza Brinell | Dureza Rockwell |
|---|---|---|
| Exactitud | Menos precisa | Muy exacta |
| Indentador | Bola esférica de acero | Cono de diamante y bola de acero esférico |
| Tamaño del penetrador | 10 mm | |
| Duración | 30 60-sec | 10 15-sec |
| Sensibilidad | Sensible a pequeñas imperfecciones en la superficie de la muestra | Poco sensible a las imperfecciones. |
| Inconveniente | Las muestras muy duras no se pueden medir. | El cono del indentador puede estar sujeto a rotura. |
¿Qué es la dureza Brinell?
La máquina de dureza Brinell tiene un indentador de 10 mm de diámetro. El indentador debe ser una bola de acero endurecido o una bola de carbamida. Esta bola esférica se puede utilizar para ejercer una carga de unos 3000 kg en el caso de un material más duro.
Sin embargo, esta carga se puede disminuir cuando el material probado es más blando para evitar indentaciones adicionales. La dureza Brinell se utiliza para determinar la dureza de materiales con estructuras heterogéneas.
La superficie de la muestra debe estar preparada antes de la indentación. Debe ser plano y perfecto. Cualquier imperfección puede dar lugar a errores.
El probador de dureza Brinell es fácil de manejar y portátil. El diámetro de la incisión realizada con el probador se mide con la ayuda de un microscopio simple de baja potencia.
El valor de dureza Brinell se obtiene dividiendo la carga aplicada por el área superficial de la indentación. No debe haber vibraciones durante la medición porque pueden influir en el valor y provocar errores.
El probador de dureza Brinell se puede aplicar a todo tipo de material. La carga aplicada es alta en comparación con otros probadores de dureza. El tamaño del indentador y la carga se pueden ajustar en consecuencia.
Dado que los probadores Brinell usan un indentador esférico que ejerce presión de manera uniforme, solo hay una pequeña posibilidad de que ocurra un error.
¿Qué es la dureza Rockwell?
El método de dureza Rockwell es el método universal para la prueba de dureza. Este método no tiene equipo óptico como un microscopio para medir la sangría. Hay dos tipos de indentadores utilizados en este método.
Uno es un cono de diamante y el otro es una bola de acero. El cono de diamante se utiliza en muestras muy duras, que deben tener una dureza superior a 785 N/mm².
La bola de acero se utiliza para otras muestras más blandas. El diámetro de la bola debe aumentar y la carga debe disminuir con la disminución de la dureza del material. Los materiales plásticos se prueban con indentadores de bola de diámetros más grandes.
Este método ignora los errores ya que no es muy sensible a las imperfecciones de la muestra. También se pueden medir muestras esféricas, cilíndricas o cónicas. Lleva menos tiempo y el valor se genera automáticamente.
Tiene una baja capacidad de carga de prueba. Las aleaciones de aluminio, acero blando y cobre normalmente se prueban con este método. Sin embargo, para material de acero sin tratar, además de este método, también se debe utilizar el método Brinell.
Hay tres tipos de métodos de dureza Rockwell. ellos son rockwell C, Rockwell 15N y Rockwell B. El método Rockwell C utiliza el indentador de diamante.
Se utiliza para probar la dureza de las nueces, pernos, hebillas de cinturones de seguridad, etc. Rockwell B utiliza el indentador esférico de acero. El método Rockwell 15N ejerce una baja presión en la muestra
Principales diferencias entre la dureza Brinell y Rockwell
- El tamaño del indentador utilizado en la prueba Brinell es de 10 mm. Es una bola de acero. Mientras que el indentador utilizado en la dureza Rockwell es un cono de diamante o una bola de acero esférica de menos de 4 mm de diámetro.
- En la dureza Brinell, se mide el área superficial de la muesca, pero la dureza Rockwell mide la profundidad de la muesca realizada.
- La dureza Brinell se usa para medir materiales duros, mientras que la prueba de Rockwell no se aplica a materiales muy duros.
- La prueba Brinell tiene una alta capacidad de carga en comparación con la prueba de dureza Rockwell, que tiene una capacidad de carga relativamente baja.
- La dureza Rockwell es más económica y fácil de usar que la prueba Brinell, que es costosa ya que incluye instrumentos ópticos como un microscopio.
- El valor se puede obtener fácilmente en la dureza Rockwell y también es muy preciso que la dureza Brinell. Pero, la dureza de Brinell puede estar sujeta a errores.
Última actualización: 17 de agosto de 2023
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Piyush Yadav ha pasado los últimos 25 años trabajando como físico en la comunidad local. Es un físico apasionado por hacer que la ciencia sea más accesible para nuestros lectores. Tiene una licenciatura en Ciencias Naturales y un Diploma de Postgrado en Ciencias Ambientales. Puedes leer más sobre él en su página de biografía.
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