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El ensayo de Dureza Superficial, mide 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 construcción (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.
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Ensayo
BRINELL.
Indentador:
Esfera de 10mm de acero o carburo de tungsteno.
Carga
= P
Fórmula:
HBN = 
|

|
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Ensayo
VICKERS
Indentador:
Pirámide de diamante
Carga
= P
Fórmula:
HVN = 1,72 
|


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| 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
|

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| 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
|

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|
La Tabla siguiente
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 |
|
|
Escala Comparativa de
Grados de Dureza con
una Estimación de la Resistencia a la Tracción
|