¿Qué es Dureza?
La medición de la dureza es una prueba en la que el valor de la dureza se determina midiendo la huella resultante de presionar un penetrador definido en la superficie del material bajo una carga definida. Brinell (ISO 6506), Vickers (ISO 6507) y Rockwell (ISO 6508) son escalas comunes.
Objetivo de Dureza
El propósito es verificar rápidamente la condición del tratamiento térmico y el nivel de resistencia del material.
¿A qué productos se aplica Dureza?
- Acero y hierro fundido
- Aleaciones de aluminio y cobre.
- Piezas tratadas térmicamente
- Uniones soldadas y revestimientos.
¿En qué sectores se utiliza Dureza?
Normas relacionadas con Dureza
- ISO 6506 (Brinell)
- ISO 6507 (Vickers)
- ISO 6508 (Rockwell)
- ASTM E10
- ASTM E18
- ASTM E384
Condiciones de Dureza
- penetrador
- Bola, pirámide de diamantes o cono de diamantes, según la escala
- Carga
- Definido en la norma según escala y material.
- tiempo de permanencia
- Duración de la aplicación de carga definida en la norma
- Número de mediciones
- Una serie de sangrías definidas en la norma; promediado
Equipo para Dureza
- Máquinas de ensayo de dureza Brinell, Vickers y Rockwell
- Bloques de dureza de referencia calibrados
- Sistema óptico de medición de indentaciones.
- Banco de preparación de muestras
Requisitos de muestra para Dureza
- La superficie debe ser plana y de la rugosidad requerida por la escala.
- El espesor de la muestra debe ser el múltiplo de la profundidad de indentación definida en la norma.
- Las muescas deben estar a una distancia suficiente del borde y entre sí.
- La muestra no debe moverse durante la medición.
Duración de Dureza
Minutos por medición; breve, junto con la preparación de la muestra.
Procedimiento de Dureza
- 1La máquina se verifica con bloques de referencia.
- 2Se seleccionan la escala y la carga adecuadas.
- 3La superficie está preparada.
- 4Se realiza y mide el número definido de muescas.
- 5El valor de dureza se calcula y promedia.
Criterios de aceptación de Dureza
El criterio de aceptación se da en la norma o especificación del producto como un rango de dureza.
Evaluación de resultados
Las tablas de conversión entre escalas de dureza (ASTM E140) son aproximadas; si la especificación requiere un valor en una escala determinada, debe medirse en esa escala. Para recubrimientos finos se utiliza microdureza o indentación instrumentada.
Informe de Dureza
- Estándar y escala aplicados.
- Carga y penetrador
- Registros de verificación de instrumentos
- Valores de sangría individuales y el promedio.
- Posiciones de medición
Acreditación
EUROLAB posee una acreditación reconocida internacionalmente obtenida de organismos de acreditación que forman parte de los acuerdos de reconocimiento multilateral de IAF e ILAC, según ISO/IEC 17025 para pruebas de laboratorio, ISO/IEC 17020 para inspección y vigilancia, e ISO/IEC 17021-1 e ISO/IEC 17065 para certificación de sistemas y productos. Esta cadena garantiza que los informes y certificados emitidos sean aceptados en todo el mundo.
La posibilidad de ofrecer esta prueba dentro del alcance acreditado depende de su producto y del estándar aplicado; Dado que la acreditación se basa en métodos, el alcance se confirma por escrito en la etapa de cotización.
Alcance y autorizacionesRegulaciones Relacionadas
- Estándares de producto y especificaciones de fabricación.
Ensayos de metales y metalurgia — ¿Qué abarca este campo de ensayo?
La siguiente sección describe el campo al que pertenece el ensayo Dureza; las condiciones y criterios de aceptación de este ensayo en particular figuran en las secciones anteriores. El alcance específico de su producto se confirma por escrito en la etapa de cotización.
Los ensayos metálicos y metalúrgicos determinan la carga que puede soportar un metal o una unión soldada, su modo de fallo y su estructura interna. El resultado de esta familia suele referirse no al producto en sí, sino a la identidad del MATERIAL: ¿es el acero realmente del grado declarado?, ¿el cordón de soldadura ofrece la resistencia que asume el diseño?, ¿la pieza fundida contiene un defecto interno inaceptable?
La importancia práctica del campo procede de que una pieza metálica rara vez falla de forma gradual. Una pieza plástica se deforma, envejece, se agrieta y suele avisar. Un cordón de soldadura o un elemento de fijación, en cambio, a menudo rompe sin previo aviso, sobre todo por fatiga y fractura frágil. Por eso, en campos como equipos a presión, aparejos de elevación, acero estructural y tuberías, el ensayo de materiales es un requisito de la NORMATIVA y no del diseño.
La familia reúne tres grupos de métodos, y cada uno responde a una pregunta distinta. Los ensayos mecánicos cuantifican el comportamiento del material bajo carga. El ensayo no destructivo busca defectos sin dañar la pieza. La metalografía y el análisis químico explican por qué el material se comporta así, a través de la estructura de grano, la distribución de fases, el contenido de inclusiones y la composición de la aleación.
El criterio de aceptación de estos ensayos casi nunca procede de la norma de ensayo, y esta es la clave para entender el campo. La norma de ensayo indica cómo realizar la medición; los valores aceptables proceden de la norma de producto, el grado del material o el código de fabricación. La ISO 6892-1 indica cómo realizar un ensayo de tracción; la EN 10025 indica qué límite elástico debe dar ese acero. Al leer un informe, es esencial saber contra qué norma de producto se evaluó.
El muestreo es una parte inseparable del resultado en este campo. Dos probetas tomadas de la misma colada pueden dar valores distintos según la dirección y el lugar de extracción; en productos laminados, las probetas paralelas y perpendiculares a la dirección de laminación producen resultados distintos. Por ello, las normas de producto también regulan la ubicación y orientación del muestreo, y el informe debe documentarlo.
Grupos de métodos en este campo
Pruebas mecanicas
Tracción, compresión, flexión, impacto con entalla (Charpy), dureza (Brinell, Vickers, Rockwell), fatiga, fluencia y tenacidad a la fractura. Proporcionan el comportamiento del material bajo carga en forma numérica.
Ensayo no destructivo
Radiografía, examen por ultrasonidos, líquidos penetrantes, partículas magnéticas y examen visual. Busca defectos superficiales e internos sin dañar la pieza y es un paso indispensable en la fabricación soldada.
Metalografía
Preparación de la probeta, ataque químico y examen microscópico. Se evalúan el tamaño de grano, la distribución de fases, el contenido de inclusiones, la profundidad de cementación y la zona afectada por el calor de la soldadura.
Análisis químico
La composición de la aleación se verifica mediante espectrometría de emisión óptica y química húmeda; la confirmación del grado de material pasa por este paso.
Comportamiento frente a la corrosión
Ensayos de niebla salina, corrosión por picadura y por resquicio, y corrosión intergranular. En aceros inoxidables pueden indicar la calidad del tratamiento térmico.
Confusiones frecuentes en este campo
- Un certificado de material (como el EN 10204 3.1) no es un informe de ensayo; es la declaración del fabricante. En aplicaciones críticas se realiza una verificación independiente, y ambos no deben confundirse.
- Los ensayos de tracción ASTM e ISO miden las mismas magnitudes pero usan geometrías de probeta distintas; los resultados no se consideran directamente equivalentes, y se aplica lo que exija la especificación.
- Las tablas de conversión entre dureza y resistencia son APROXIMADAS. Calcular el límite elástico a partir de la dureza no es evidencia suficiente para la aceptación del material.
- En el ensayo no destructivo, "no se encontraron defectos" no significa que no haya defectos; puede haber defectos por debajo del límite de detección del método. El informe debe indicar el método aplicado y el nivel de sensibilidad.
- Que un cordón de soldadura apruebe no demuestra que el soldador o el procedimiento estén cualificados; son procesos distintos.
Qué decisiones respaldan estos resultados
- Verificación del certificado de material y aceptación de material entrante
- Aprobación de la fabricación soldada; cualificación de soldador y procedimiento
- Control de fabricación de equipos a presión y componentes estructurales
- Análisis de fallos y determinación de la causa raíz de daños en campo
- Verificación de los procesos de tratamiento térmico y superficial
Pruebas relacionadas
Preguntas frecuentes sobre Dureza
¿Se puede convertir un valor de Rockwell a Brinell?
Las tablas de conversión ASTM E140 dan un valor aproximado pero conllevan una desviación que depende del material. Si la especificación requiere un valor en una escala específica, la medición debe realizarse directamente en esa escala.