El ensayo Brinell se realiza como todos los ensayos de dureza; se ejerce una carga en el penetrador perpendicularmente sobre la superficie del material a ensayar.
Ensayos
1.2.1. Ensayo Brinell
Importante
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| Imagen 27. Elaboración propia. |
La dureza Brinell (HB Hard Brinell), se calcula en función del área del casquete de la huella realizada por el penetrador y de la carga aplicada.
Como el área del casquete de la huella no es una medida que podamos tomar directamente, la expresión, en términos de dimensiones que podemos medir será:
siendo:
F: carga aplicada en kg
D: diámetro de la bola en mm
d: diámetro de la huella en mm
A continuación veréis la demostración más detallada:
Importante
Cuando damos la dureza Brinell de un material damos los siguientes datos:
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| Imagen 28. Elaboración propia. |
Restricciones del ensayo Brinnel
Este ensayo de dureza tienes dos limitaciones importantes:
- Sólo es adecuado para materiales de espesor grueso, ya que las huellas que se obtienen son nítidas y de contornos bien delimitados. Si se aplica a materiales de espesores pequeños se deforma el material y los resultados obtenidos son erróneos. En estos casos se deberá disminuir la carga aplicada, con lo que las huellas serán menos profundas y el diámetro del penetrador, para que el diámetro de la huella quede comprendido entre D/4 y D/2.
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- Las fuerzas o cargas aplicadas tienen que se proporcionales (K, constante de proporcionalidad) al diámetro de la bola del penetrador de la siguiente forma:
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Para saber más
Además de las dos limitaciones anteriores, debemos de tener en cuenta:
- No es recomendable para valores de dureza superiores a 500 HB si la bola del penetrador no es de carburo de volframio.
- No es recomendable para piezas cilíndricas y esféricas.
- Cuando la deformación es pequeña, se cometen errores significativos al medir el diámetro de la huella.
- Al variar la carga, es necesario sustituir el penetrador.
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En este ensayo la carga a aplicar depende del material a ensayar y del cuadrado del diámetro de la bola del penetrador.
- El tiempo de aplicación de la carga es función de la dureza del material a ensayar, oscilando entre 10 segundos y 3 minutos; a mayor dureza, menor tiempo de aplicación.
Comprueba lo aprendido
Recordamos el ensayo Brinell.
Retroalimentación
Falso
La dureza se determina en función del área del casquete que forma su huella, si bien esa área depende, en parte, de la profundidad de la huella.
Retroalimentación
Falso
El ensayo Brinell se aplica a materiales cuya dureza no supere los 500 HB; si se aplica a materiales muy duros se cometen errores significativos.
Retroalimentación
Verdadero
Aunque da resultados más fiables si los espesores son grandes, se puede utiliazr para espesores pequeños disminuyendo la carga aplicada y el diámetro del penetrador.
Ejemplo o ejercicio resuelto
En un ensayo de dureza Brinell se aplica una carga de 3000 Kp al penetrador, cuyo diámetro es de 10 mm. Si el diámetro de la huella es de 5 mm, determina:
a) Dureza del material.
b) ¿Se obtendría el mismo valor de dureza si la carga fuese de 750 Kp y el diámetro de la bola fuese de 750 Kp?
b) ¿Se obtendría el mismo valor de dureza si la carga fuese de 750 Kp y el diámetro de la bola fuese de 750 Kp?