ENSAYO DE DUREZA BRINELL

Inst. Ing. Luis Gómez

Al termino del curso , el participante será capaz de, explicar las características del ensayo de dureza Brinell

OBJETIVO

Obtener la dureza a una penetración

estática. Trata de aplicar una fuerza con el

penetrador durante un tiempo determinado,

de tal manera que se genere una huella

permanente en el material. El penetrador no

presenta ninguna deformación superficial.

Norma Uitlizada

El penetrador es una bola de acero cuyo

diámetro puede ser de 1,25; 2,5; 5; 7 y 10 mm.

En este ensayo utilizaremos una esfera de 2,5

mm de diámetro. Esta máquina utiliza una

carga de 10 Kg

)(sup

)arg(

erficieS

acPHB

Modo operativo

d

A = Área de la huella y/o del casquete esférico

P

El número de dureza Brinell, es la relación de la carga P que actúa sobre el indentador esférico de diámetro D, y el área de la superficie de la indentacion de diámetro d:

A

?

En la práctica se usa la siguiente fórmula de trabajo:

Dureza brinell

Cálculo de la resistencia a la tracción en función de la dureza

Brinell

Condiciones del Ensayo de dureza

Brinell 1 - La superficie de la probeta debe ser plana, estar

limpia, homogénea y perpendicular a la bola, libre

de óxido y lubricantes.

2 - El espesor de la probeta (s), debe ser al menos

ocho veces la flecha de la impronta. ( s = 8f )

3 - La distancia entre 2 huellas = (4:6) d; la

distancia del centro de la huella al borde = (2,5:3) d.

4 - Temperatura de ensayo = 23° C ±5

Esfera de acero templado

de diámetro “D”

Una carga “P”

Durante un

tiempo “t”

Casquete esférico

de diámetro “d”.

Porta esfera

Probeta

Ensayo de dureza BRINELL

El ensayo de dureza BRINELL consiste en comprimir lentamente una esfera de acero templado de diámetro “D” sobre una superficie plana pulida y limpia de un metal, por medio de una carga “P”, durante un tiempo “t”, produciendo una indentacion ósea un casquete esférico de diámetro “d”.

4SS20

GG-30

C45

Cu Zn 40

Cu

Al

ACERO PARA TORNOS AUTOMATICOS

HIERRO FUNDIDO

ACERO BONIFICADO

ALEACION DE COBRE Y ZINC

COBRE

ALUMINIO

100 200 300

DUREZA BRINELL HB

Aplicación para la determinación de

materiales blandos y semiduros ,tales como

materiales ligeros ,materiales pesados no

férreos , fundición y acero no recocido y

bonificado

DUROMETRO

BRINELL

DUROMETRO BRINELL

ACCESORIOS:

Penetradores y/o indentadores

Mesas de apoyo y/o soporte

Microscopio para medir indentaciones muy pequeñas.

Patrones de dureza Brinell

Cargas

Microscopio

PATRONES DE DUREZA BRINELL

Video ensayo de dureza Brinell

Madera : entre 1 HB y 7 HB

Aluminio : 15 HB

Cobre : 35 HB

Acero (blando) : 120 HB

Acero inoxidable: 250 HB

Acero de herramientas: 650 HB

Durezas Brinell (HB) de algunos materiales

PRACTICA

ENSAYO DE DUREZA

BRINELL

Material

Rango de durezas

HB

GRADO DECARGA Tiempo de aplicación

[s]

Hierro dulce, acero, acero colado,

fundición maleable. 67...500 30 10...15

Metales ligeros, aleaciones fundidas

y amasadas, aleaciones de fundición

inyectadas, cobre, latón, bronce,

níquel, aleaciones de aluminio.

22...315 10 30

Aluminio puro, magnesio, cinc,

latón fundido. 11...158 5 60

Metales antifricción, estaño, plomo. 6...78 2,5 60

Plomo, estaño, soldadura blanda. 3...39 1,25 60

Metal blando con temperaturas más

elevadas 1...15 0,5 60

Diámetro de la

esfera

[mm]

GRADO DE CARGA

30 10 5 2,5 1,25 0,5

10 3000 1000 500 250 125 50

5 750 250 125 62,5 31,25 12,5

2,5 187,5 62,5 31,25 15,625 7,8125 3,125

2D

P

2D

P

TABLA DE SELECCIÓN DE LOS GRADOS DE CARGA

TABLA DE SELECCIÓN DE DIÁMETROS Y MAGNITUD DE CARGA

01

GRADO DE

02

Sujetar porta esfera, con esfera de

acero o indentador seleccionado. 03

ESFERA O

PORTA ESFERA

O BOLA

04.- Colocar la

carga

seleccionada

(1 500 Kg)

04.- Colocar la

carga

seleccionada

(2 500 Kg)

04.- Colocar la

carga

seleccionada

(3 000 Kg)

5. HACER EL ENSAYO

5.1.- Acercar la

Superficie de la Probeta

contra la esfera o

indentador, con el

Mecanismo de

Tornillo y tuerca.

5.2.- Cerrar

la válvula

hidráulica

5.3.- Accionar la

Bomba hidráulica

hasta lograr

La carga

seleccionada.

5.3.- Tomar

tiempo

5.4.- Abrir

válvula

hidráulica

6.- Retirar

probeta

7.- Medir diámetro de la indentacion con la regla o microscopio

REGLA

d = 5 mm

Indentacion o huella

8.-Calcular

Ejemplo:

Material = Acero dulce

Carga “P” = 3 000 Kg

Indentacion “d” = 5 mm

Tiempo = 30 seg.

HB = 2 (3 000)

3,1416 X 10(10 – v ( 10 - 5 )) 2 2

142,553

9.- RESULTADO DE ENSAYO

Xx HB xx / xxxx / xx

143HB 10 / 3000 / 30

DUROMETROS BRINELL

LOS DUROMETROS BRINELL SON

EFICACES PARA EL ENSAYO DE

DUREZA DE MATERIALES

MEDIANAMENTE DURAS

Ing. Luis Gómez Quispe

CONCLUSIONES FINALES