Dureza brinell

PRÁCTICA 2

DUREZA BRINELL

1. OBJETIVOS:

Determinar la dureza Brinell en una lámina de latón usando de forma correcta los penetradores, seleccionando y aplicando correctamente las cargas de ensayo y las escalas de lectura del durómetro, además de realizar los cálculos necesarios para dar el valor de la dureza correctamente.

2. FUNDAMENTO TEÓRICO GENERAL:
Se denomina durezaBrinell a la medición de la dureza de un material mediante el método de indentación, midiendo la penetración de un objeto en el material a estudiar. Fue propuesto por el ingeniero sueco Johan August Brinell en 1900, siendo el método de dureza más antiguo.

Es la resistencia de un material a ser marcado por otro. Se prefiere el uso de materiales duros cuando éstos deben resistir el roce con otroselementos. Es el caso de las herramientas de construcción (palas, carretillas, pisos, tolvas). El ensayo es realizado con indentadores en forma de esferas, pirámides o conos.

Una de las ventajas del ensayo de dureza es que los valores entregados pueden usarse para hacer una estimación de la resistencia a la tracción.

La prueba Brinell es una de las tres pruebas principales de la durezaen la industria de acero, junto con el Vickers y las pruebas de la dureza de Rockwell.
Las escalas Brinell y de Rockwell de la dureza se utilizan como indicador del control de calidad en todos los tipos de acero y de placa durante el proceso de fabricación.
Este ensayo se utiliza en materiales blandos (de baja dureza) y muestras delgadas. El indentador usado es una bola de acero templadode 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 10milímetros de diámetro, con una fuerza de 3000 kilopondios. El valor medido es el diámetro del casquete en la superficie del material.
El peso de la bola se puede obtener con la siguiente expresión:
[pic]
[pic]: carga a utilizarmedida en [ kp ] kilopondios.
[pic]: Constante para cada material, que puede valer 5 (aluminio, magnesio y sus aleaciones), 10 (cobre y sus aleaciones), y 30 (aceros).
[pic]: Diámetro de la bola (indentador) medida en [mm].
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 esválido. Se pasa entonces al ensayo de dureza Vickers. Ambos métodos son del tipo ensayo no destructivo.
Valores típicos para el ensayo Brinell:
• 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
Para determinar el valor de la dureza Brinell seemplea la siguiente ecuación:
[pic]
[pic]: carga a utilizar medida en [ kp ].
[pic]: Diámetro de la bola (indentador) medida en [mm].
[pic]: Diámetro de la huella en superficie en [mm].

Normas para consultar:

 
UNE 7 265 –Verificación de las máquinas de ensayo de dureza Brinell.
UNE 7 296 –Contraste de piezas patrón para verificación de las máquinas de ensayo dedureza Brinell.

3. FUNDAMENTO TEÓRICO APLICADO:

El ensayo consiste en hacer penetrar en una muestra del producto a ensayar una bola del diámetro D, bajo una carga F, y medir el diámetro medio, d, de la huella obtenida en un tiempo de aplicación de la carga de s segundos.
Los valores más frecuentes de estos parámetros son los siguientes:
 
Diámetro de la bola: 10mm.Carga aplicada: 3000kgf.
Tiempo de aplicación de la carga: De 10 a 15 s.

No es aconsejable utilizar el penetrador descrito en esta norma para aceros de dureza Brinell superior a 450. Para materiales más duros se aconseja utilizar otro tipo de penetrador, por ejemplo, de carburo de volframio, diamante, etc. Los valores de dureza así obtenidos, pertenecen a escalas diferentes y el...