1. OBJETO

1.1 Esta norma establece el método para determinar la dureza Brinell en materiales metálicos.

2. ALCANCE

2.1 La presente norma se aplica en la determinación de la dureza Brinell de todos los materiales metálicos

cuya dureza no sea mayor de 450 HB.

2.2 Para materiales de más dureza, se utilizarán otros tipos de medición.

3. TERMINOLOGÍA

3.1 Dureza Brinell (HB). Es el cociente obtenido de dividir la carga de ensayo F, expresada en kilogra-

mos fuerza, por el área de impresión, expresada en milímetros cuadrados, considerando la superficie de és-

ta como un casquete esférico de una esfera de diámetro D.

4. SIMBOLOGIA

4.1 En el contenido de esta norma se utilizará la simbología establecida en la Tabla 1, figura 1.

TABLA 1. Símbolos y designaciones

Inst

ituto

Ecu

ator

iano

de

Nor

mal

izac

ión,

INEN

, Cas

illa

399

9 - B

aque

rizo

454

y A

ve. 6

de

Dic

iem

bre

– Q

uito

-Ecu

ador

– P

rohi

bida

la re

prod

ucci

ón

(Continúa)

CDU 620.178.1

Norma

Ecuatoriana DETERMINACIÓN DE LA DUREZA BRINELL.

MC 01.02-305

INEN 123 Primera revisión

Número (a)

Símbolo

Designación

Unidad

1 2 3 4 5

D F d

H B h

Diámetro de la esfera Carga de ensayo Diámetro medio de la impresión Dureza Brinell Profundidad de la impresión

mm kgf mm

Kgf/mm2 mm

(a) Estos números corresponden a los elementos numerados en la figura 1.

-1- 1984-001

4.2 La dureza Brinell se representa por el símbolo HB, precedido del valor de dureza e indicando el diáme-

tro de la esfera usada, así como la carga aplicada.

Ejemplo: 350 HB 5/750 es una dureza Brinell de 350, medida con una esfera de 5 mm de diámetro y con una carga

de 750 kgf. Si el tiempo de duración de la carga difiere de lo especificado en el numeral 6.4.6, se añadirá un

número que corresponderá al tiempo de duración de la carga en segundos.

5. DISPOSICIONES GENERALES 5.1 La selección de la carga y diámetro de la esfera a usarse en el ensayo está determinada por dos facto-

res.

a) el valor de la relación F/D2

b) el tamaño de la impresión, la cual dará óptima seguridad.

El valor de F/D2 dependerá de la naturaleza y dureza del material que debe ensayarse, para lo cual se han

adoptado cuatro valores normalizados de F/D2, así: 30, 10, 5, 1; la Tabla 2 presenta valores que relacionan

la carga y el diámetro de la esfera correspondientes a ellos. La Tabla 2 se usará para elegir la carga y el diá-

metro de la esfera más convenientes para realizar el ensayo

TABLA 2. Valores que relacionan la cargo y diámetro de esfera

(Continúa)

-2- 1984-001

INEN 123

Diámetro de la esfera (mm) F/D2 = 1 FD/2 = 5 F/D2 = 10 F/D2 = 30

10 100 500 1 000 3 0005 25 125 250 750

2,5 6,25 31,25 62,50 187,502 4 20 40 1201 1 5 10 30

Carga (kgf)

5.2 La Tabla 3 establece el mínimo espesor de probeta que debe utilizarse en relación a la dureza del mate-

rial y la carga empleada, para que la determinación sea confiable.

TABLA 3. Espesores mínimos de probeta

5.3 El valor de F/D2 usado estará de acuerdo con la especificación del material, sin embargo, en la Tabla 4

se establecen valores para los materiales más representativos.

TABLA 4. Valores de F/D2 para materiales representativos

(Continúa)

MATERIAL DUREZA BRINELL APROXIMADA

RELACION F/D2

Aceros y fundición de hierro Cobre, aleaciones de cobre y aluminio Aluminio Plomo, estaño y otras aleaciones

alrededor de 100

30 a 200 15 a 100

3 a 20

30

10 5

1

-3- 1984-001

INEN 123

EspesorMinimo

3 000 1 500 500 250 187,50

1,6 600 300 100 50 382 480 240 80 40 30

2,5 384 192 64 32 243,15 305 152 51 25 19

4 240 120 40 20 -5 192 81 32 16 -

6,3 152 76 25 - -8 120 60 20 - -

10 96 48 16 - -

mmCarga (kgf)

Mínima dureza Brinell

6. METODO DE ENSAYO

6.1 Fundamento. Se imprime en la pieza de ensayo una esfera de acero endurecido de diámetro D,

me-diante la acción de una carga F, durante un tiempo determinado, se retira la carga y se mide el

diámetro promedio "d" de la impresión dejada sobre la superficie ensayada.

6.2 Equipo 6.2.1 Dispositivo para aplicación de la carta, con características que pueda aplicarse la carga en forma lenta,

uniforme y sin choques ni vibraciones.

6.2.2 Esferas, de acero endurecido, con diámetro nominal no menor que un milímetro, a menos que se pre-

cise otra cosa en la especificación del material.

6.2.2.1 Normalmente se usan esferas con diámetros de 1; 2; 2,5; 5 y 10 milímetros cuyas tolerancias están

establecidas en la Tabla 5.

TABLA 5. Tolerancias en el diámetro de esferas

6.2.2.2 La esfera de acero endurecido debe tener una dureza no menor de 850 HV 10. Debe, además, es-

tar pulida y libre de defectos superficiales (ver nota 1).

6.3 Preparación de la probeta 6.3.1 La superficie de la probeta de ensayo debe ser plana, pulida y exenta de óxidos y materias extrañas,

para que permita determinar con exactitud el diámetro de la impresión.

NOTA 1. Cualquier esfera, que después del ensayo muestre alguna deformación o defecto superficial, debe-

rá ser desechada; igualmente el ensayo correspondiente será descartado.

(Continúa)

Diámetro de esfera Tolerancia

mm mm

10 5

2,5 2 1

± 0,0045 ± 0,004

± 0,0035 ± 0,0035 ± 0,0035

Las tolerancias corresponden al grupo 6 del sistema ISO de ajustes y tolerancias (INEN 59).

-4- 1984-001

INEN 123

6.3.2 La preparación de la probeta de ensayo debe realizarse sin alterar las condiciones originales del mate-

rial, evitando calentamientos apreciables o endurecimientos superficiales.

6.3.3 El espesor de la probeta debe ser, por lo menos, ocho veces la profundidad h de la impresión. Sobre

la cara opuesta de la superficie ensayada no debe aparecer deformación alguna, después de efectuado el en-

sayo.

6.4 Procedimiento 6.4.1 El ensayo generalmente se realiza a temperaturas ambientales entre 0° y 40°C. 6.4.1.1Cuando se considere necesario realizar del ensayo bajo condiciones controladas, éste deberá

llevarse a cabo a una temperatura de 20 ± 2ºC en climas moderados, y 27 ± 2ºC en climas tropicales.

6.4.2 Colocar la probeta de ensayo sobre un soporte rígido. Las superficies de contacto deben estar lim-

pias y libres de materias extrañas (aceite, óxido, polvo, etc). La probeta debe apoyarse perfectamente so-

bre el soporte, de manera que no ocurran desplazamientos.

6.4.3 Durante todo el ensayo, el aparato debe estar protegico contra vibraciones o choques. 6.4.4 Por regla general, la distancia del centro de la impresión al borde de la probeta debe ser lo menos 2,5

veces el diámetro de la impresión y la distancia entre los centros de dos impresiones adyacentes por lo me-

nos cuatro veces el diámetro de la impresión. El ensayo deberá realizarse de modo que se evite cualquier

factor que pueda alterar el resultado del ensayo (como pandeo en los bordes o distorsión de la probeta).

6.4.5 Colocar la esfera en contacto con la superficie de la probeta y aplicar la carga normalmente a esta

superficie en forma gradual y sin choques ni vibraciones, hasta alcanzar la de ensayo.

6.4.6 Mantener la carga por espacio de 10 a 15 segundos. 6.4.7 Sobre cada impresión, medir dos diámetros perpendiculates entre sí y tomar el valor medio de estas

medidas.

6.4.8 Para que el ensayo sea válido, el diámetro medio de la impresión será: 0,25 D < d < 0,50 D. 6.49 Para medir el diámetro de la impresión se usará un microscopio u otro instrumento apropiado, capaz

de garantizar una lectura con una precisión de ± 0,25 %.

6.4.10 Se puede emplear cualquier método que permita una mejor medición del diámetro de la huella,

siempre que no afecte a la misma.

6.4.11 El número de mediciones para un ensayo de precisión nunca será inferior a tres. Cuando un valor

es muy diferente a los otros, debe ser descartado y tomado una nueva medición.

(Continúa)

-5- 1984-001

INEN 123

7.CALCULOS 7.1 Determinar la dureza mediante la fórmula:

8. INFORME DE RESULTADOS

8.1 El informe para la presentación de los resultados debe contener los datos siguientes.

datos para la identificación del material del que fue extraída la probeta,

temperatura del ensayo,

dureza obtenida,

número de ensayos realizados y resultados correspondientes para determinar el promedio de dureza, y

diagrama de posición sobre el material de los ensayos realizados (cuando sea necesario).

(Continúa)

Carga F HB = = Area de casquete esférico A

2 F HB = π D (D - D2 - d2 )

-6- 1984-001

INEN 123

APENDICE Z

Z.1 NORMAS A CONSULTAR Esta norma no requiere de otras para su aplicación.

Z.2 BASES DE ESTUDIO BS 240 Part. 1. Method for brinell hardness test .Specification for British Standards Institution. Londres,

1962.

ISO/R 79. Brinell hardness test for steel. Insternational Organization for Standardization. Switzeiland,

1968.

UNE 7-017-73. Determinación de la dureza en productos de acero por el método Brinell. IRANOR, Ins-

tituto Nacional de Racionalización y Normalización, 1973.

IRAM 104 Método de dureza Brinell de los materiales metálicos. Instituto Argentino de Racionalización

de Materiales. Buenos Aires, 1976.

ASTM E 10-78. Standard Method of test for Brinell hardess of Metallic materials. American Society for

testing and materials. Philadelphia, USA 1978.

-7- 1984-001

INEN 123

INFORMACIÓN COMPLEMENTARIA

Documento: NTE INEN 123 Primera revisión

TITULO: ENSAYO DE DUREZA BRINELL PARA ACERO. Código: MC 01.02-305

ORIGINAL: Fecha de iniciación del estudio:

REVISIÓN: Fecha de aprobación anterior por Consejo Directivo 1976-03-17 Oficialización con el Carácter de por Acuerdo No. 755 de 1976-06-02 publicado en el Registro Oficial No. 109 de 1976-06-16 Fecha de iniciación del estudio:

Fechas de consulta pública: de a Subcomité Técnico: Fecha de iniciación: Fecha de aprobación: Integrantes del Subcomité Técnico: NOMBRES:

INSTITUCIÓN REPRESENTADA:

Otros trámites: ♦4 Esta norma sin ningún cambio en su contenido fue DESREGULARIZADA, pasando de OBLIGATORIA a VOLUNTARIA, según Resolución de Consejo Directivo de 1998-01-08 y oficializada mediante Acuerdo Ministerial No. 235 de 1998-05-04, publicado en el Registro Oficial No. 321 del 1998-05-20 El Consejo Directivo del INEN aprobó este proyecto de norma en sesión de 1984-06-07 Oficializada como: Obligatoria Por Acuerdo Ministerial No. 489 de 1984-08-01 Registro Oficial No. 92 del 1984-12-24

Instituto Ecuatoriano de Normalización, INEN - Baquerizo Moreno E8-29 y Av. 6 de Diciembre Casilla 17-01-3999 - Telfs: (593 2)2 501885 al 2 501891 - Fax: (593 2) 2 567815

Dirección General: E-Mail: furresta@inen.gov.ec Área Técnica de Normalización: E-Mail: normalizacion@inen.gov.ec

Área Técnica de Certificación: E-Mail: certificacion@inen.gov.ec Área Técnica de Verificación: E-Mail: verificacion@inen.gov.ec

Área Técnica de Servicios Tecnológicos: E-Mail: inencati@inen.gov.ec Regional Guayas: E-Mail: inenguayas@inen.gov.ec Regional Azuay: E-Mail: inencuenca@inen.gov.ec

Regional Chimborazo: E-Mail: inenriobamba@inen.gov.ec URL:www.inen.gov.ec