El último ensayo rutinario es el de Dureza Superficial,
que 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 otros elementos. Es el caso de
las herramientas de contrucción (palas, carretillas, pisos, tolvas). El ensayo es
realizado con indentadores en forma de esferas, pirámides o conos. Estos elementos se
cargan contra el material y se procede a medir el tamaño de la huella que dejan. Es un
ensayo fácil y no destructivo; puede realizarse en cualquier sitio, ya que existen
durímetros fácilmente transportables. 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 dureza superficial puede aumentarse añadiendo al material una capa de
carbono, en un tratamiento térmico denominado cementación.
La clasificación y los métodos varían con
cada material, dando origen a los números de dureza:
HBN (Hardness Brinell
Number)
HRA, HRB, HRC,
... (Hardness Rockwell series A, B, C, ...)
HVN (Hardness Vickers
Number)
entre otros.
A continuación se detalla el procedimiento y
el cálculo de cada uno de estos números estandarizados.
Ensayo BRINELL.
Indentador: Esfera de 10mm de
acero o carburo de tungsteno.
Carga = P
Fórmula: HBN
=  |
|
Ensayo VICKERS
Indentador: Pirámide de
diamante
Carga = P
Fórmula: HVN = 1,72  |
|
| Ensayo ROCKWELL A, C, D Indentador:
Cono de diamante (HRA, HRC, HRD)
Carga:
PA = 60 Kg
PC = 150 Kg
PD = 100 Kg
Formula: HRA, HRC, HRD = 100 - 500t |
|
| Ensayo ROCKWELL B, F, G, E Indentador:
Esfera de acero f = 1/16 ‘’
(HRB, HRF, HRG)
Esfera de acero f = 1/8 ‘’
(HRE)
Carga:
PB = 100 Kg
PF = 60 Kg
PG = 150 Kg
PE = 100 Kg
Formula: HRB, HRF, HRG, HRE =
130 - 500t |
|
|
La Tabla 6 muestra las equivalencias
entre algunos de los números de dureza superficial y presenta una estimación de la
resistencia a la tracción.
Dureza
Vickers
HV |
Dureza
Brinell
HB |
Dureza
Rockwell |
Resistencia
a la Tensión
N/mm2. |
| HRB |
HRC |
| 80 |
76 |
|
|
255 |
| 85 |
80,7 |
41 |
|
270 |
| 90 |
85,5 |
48 |
|
285 |
| 95 |
90,2 |
52 |
|
305 |
| 100 |
95 |
56,2 |
|
320 |
| 105 |
99,8 |
|
|
335 |
| 110 |
105 |
52,3 |
|
350 |
| 115 |
109 |
|
|
370 |
| 120 |
114 |
66,7 |
|
385 |
| 125 |
119 |
|
|
400 |
| 130 |
124 |
71,2 |
|
415 |
| 135 |
128 |
|
|
430 |
| 140 |
133 |
75 |
|
450 |
| 145 |
138 |
|
|
465 |
| 150 |
143 |
78,7 |
|
480 |
| 155 |
147 |
|
|
495 |
| 160 |
152 |
|
|
510 |
| 165 |
156 |
|
|
530 |
| 170 |
162 |
85 |
|
545 |
| 175 |
166 |
|
|
560 |
| 180 |
171 |
87,1 |
|
575 |
| 185 |
176 |
|
|
595 |
| 190 |
181 |
89,5 |
|
610 |
| 195 |
185 |
|
|
625 |
| 200 |
190 |
91,5 |
|
640 |
| 205 |
195 |
92,5 |
|
660 |
| 210 |
199 |
93,5 |
|
675 |
| 215 |
204 |
94 |
|
690 |
| 220 |
209 |
95 |
|
705 |
| 225 |
214 |
96 |
|
720 |
| 230 |
219 |
96,7 |
|
740 |
| 235 |
223 |
|
|
755 |
| 240 |
228 |
98,1 |
20,3 |
770 |
| 245 |
233 |
|
21,3 |
785 |
| 250 |
238 |
99,5 |
22,2 |
800 |
| 255 |
242 |
|
23,1 |
820 |
| 260 |
247 |
|
24 |
835 |
| 265 |
252 |
|
24,8 |
850 |
| 270 |
257 |
|
25,6 |
865 |
| 275 |
261 |
|
26,4 |
880 |
| 280 |
266 |
|
27,1 |
900 |
| 285 |
271 |
|
27,8 |
915 |
| 290 |
276 |
|
28,5 |
930 |
| 295 |
280 |
|
29,2 |
950 |
| 300 |
285 |
|
29,8 |
965 |
| 310 |
295 |
|
31 |
995 |
| 320 |
304 |
|
32,2 |
1030 |
| 330 |
314 |
|
33,3 |
1060 |
| 340 |
323 |
|
34,4 |
1095 |
| 350 |
333 |
|
35,5 |
1125 |
| 360 |
342 |
|
36,6 |
1155 |
| 370 |
352 |
|
37,7 |
1190 |
| 380 |
361 |
|
38,8 |
1220 |
| 390 |
371 |
|
39,8 |
1255 |
| 400 |
380 |
|
40,8 |
1290 |
| 410 |
390 |
|
41,8 |
1320 |
| 420 |
399 |
|
42,7 |
1350 |
| 430 |
409 |
|
43,6 |
1385 |
| 440 |
418 |
|
44,5 |
1420 |
| 450 |
428 |
|
45,3 |
1455 |
| 460 |
437 |
|
46,1 |
1485 |
| 470 |
447 |
|
46,9 |
1520 |
| 480 |
(456) |
|
47,7 |
1555 |
| 490 |
(466) |
|
48,4 |
1595 |
| 500 |
(475) |
|
49,1 |
1630 |
| 510 |
(485) |
|
49,8 |
1665 |
| 520 |
(494) |
|
50,9 |
1700 |
| 530 |
(504) |
|
51,1 |
1740 |
| 540 |
(513) |
|
51,7 |
1775 |
| 550 |
(523) |
|
52,3 |
1810 |
| 560 |
(532) |
|
53 |
1845 |
| 570 |
(542) |
|
53,6 |
1880 |
| 580 |
(551) |
|
54,1 |
1920 |
| 590 |
(561) |
|
54,7 |
1955 |
| 600 |
(570) |
|
55,2 |
2030 |
| 610 |
(580) |
|
55,7 |
2070 |
| 620 |
(589) |
|
56,3 |
2105 |
| 630 |
(599) |
|
56,8 |
2145 |
| 640 |
(608) |
|
57,3 |
2180 |
| 650 |
(618) |
|
57,8 |
|
| 660 |
|
|
58,3 |
|
| 670 |
|
|
58,8 |
|
| 680 |
|
|
59,2 |
|
| 690 |
|
|
59,7 |
|
| 700 |
|
|
60,1 |
|
| 720 |
|
|
61 |
|
| 740 |
|
|
61,8 |
|
| 760 |
|
|
62,5 |
|
| 780 |
|
|
63,3 |
|
| 800 |
|
|
64 |
|
| 820 |
|
|
64,7 |
|
| 840 |
|
|
65,3 |
|
| 860 |
|
|
65,9 |
|
| 880 |
|
|
66,4 |
|
| 900 |
|
|
67 |
|
| 920 |
|
|
67,5 |
|
| 940 |
|
|
68 |
|
|
Tabla 6
Escala Comparativa de Grados de Dureza con
una Estimación de la Resistencia a la Tracción |