13.- Ensayo de Dureza Brinell.





  • Prueba de dureza por penetración usando maquinas calibradas que ejercen una fuerza a un balín endurecido,

bajo condiciones especificadas, sobre la superficie del material bajo prueba y midiéndose el diámetro de la huella resultante después de suprimir la carga. Fue propuesto por el ingeniero sueco Johan August Brinell en 1900,

siendo el método de dureza más antiguo.

  • Este ensayo se utiliza en materiales blandos (de baja dureza) y muestras delgadas. El indentador usado es una bola de

acero templado de diferentes diámetros. Para los materiales más duros se usan bolas de carburo de tungsteno. En el ensayo

típico se suele utilizar una bola de acero de 10 milímetros de diámetro, con una fuerza de 3000 kilopondios. El valor medido es

el diámetro del casquete en la superficie del material.

  • Este ensayo sólo es válido 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 válido. Se pasa entonces al ensayo de dureza Vickers.





Peso de la bola


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Durómetro

El peso de la bola se puede obtener con la siguiente expresión:
P = KD^2,
P = KD^2,
donde:
P,
P,
: carga a utilizar medida en [Kilopondio|kp].
K,
K,
: constante para cada material, que puede valer 5 (Aluminio,Magnesio y sus aleaciones), 10 (Cobre y sus aleaciones), y 30 (Acero).
D,
D,
: diámetro de la bola (indentador) medida en [mm].

Fórmula aplicada

Para determinar el valor de la dureza Brinell se emplea la siguiente ecuación
donde:
: carga a utilizar medida en [ kp ].
: diámetro de la bola (indentador) medida en [mm].
: diámetro de la huella en superficie en [mm].
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Valores típicos

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: 550 HB

Esquema de una medicion de este tipo de dureza

Dureza TipodeEnsayo Diametrodelabola Fuerzaaplicada TiempodelEnsayo
Ejemplo:
250 HB 10 500 30
Donde las unidades son:
Kp/mm2 HB mm Kp Segundos



Aparatos y equipo

  • MÁQUINA DE PRUEBA
El equipo para la prueba de dureza Brinell generalmente consiste de una maquina
que soporta la probeta y aplica una carga predeterminada sobre un balín que esta en contacto con la probeta. La magnitud de la carga esta limitada dentro de ciertos valores. El diseño de la maquina de prueba debe ser tal que no permita un movimiento lateral del balín o de la probeta mientras sé esta aplicando la carga.
  • PENETRADOR
Desviación de este valor no mayor de 0.005mm en el diámetro. Puede usarse el balín que tenga una dureza Vickers de por lo menos 850 usando una carga de 98 N (10 kgf)en materiales que tengan una dureza no mayor de 450 DB o un balín de carburo de tungsteno en materiales con una dureza no mayor de 630 DB. La prueba de dureza Brinell no se recomienda en materiales que tengan una dureza mayor de 630 DB. El balín debe ser pulido y estar libre de defectos; en las pruebas de investigación o de arbitraje debe informarse específicamente el tipo de balín empleado cuando se determinen durezas Brinell que sean mayores de 200.
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Cabezales del durómetro (penetradores)

  • MICROSCOPIO DE MEDICIÓN
Las divisiones de la escala micrometríca del microscopio o de otros dispositivos de medición que se usen para medir el diámetro de la huella, deben permitir una medición directa en décimas de milímetro con una aproximación hasta 0.02 mm. Este requisito se aplica únicamente al diseño del microscopio y no es un requisito para la medición de la huella.
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Microscopio de medición




Unos enlace para ver una práctica sobre un ensayo de dureza:


http://www.youtube.com/watch?v=8ADxiWn_UYc
http://www.youtube.com/watch?v=4PtkjRwIdN4