ENSAYOS DE DUREZA

¿Cuál es la definición de "ensayo de dureza"?

La aplicación del ensayo de dureza le permite evaluar las propiedades de un material, tales como su fuerza, ductilidad y resistencia al desgaste. También le ayuda a determinar si un material o el tratamiento de un material es adecuado para el propósito deseado.

El ensayo de dureza se define como "una evaluación que permite determinar la resistencia de un material a la deformación permanente mediante la penetración de otro material más duro". No obstante, la dureza no es una propiedad fundamental de un material. Sin embargo, cuando se extraen conclusiones de un ensayo de dureza, siempre se debe evaluar el valor cuantitativo en relación con:

• La carga aplicada en el penetrador
• Un perfil de tiempo de carga específico y una duración de carga específica
• Una geometría de penetrador específica

¿Cómo se realizan los ensayos de dureza?

Por lo general, un ensayo de dureza consiste en presionar un objeto (penetrador) con unas medidas y una carga concretos sobre la superficie del material a evaluar. La dureza se determina al medir la profundidad de penetración del penetrador o bien midiendo el tamaño de la impresión dejada por el penetrador.

• Los ensayos de dureza que miden la profundidad de penetración de dicho objeto son: Rockwell, ensayo de penetración instrumentado, y dureza de penetración de bola
• Los ensayos de dureza que miden el tamaño de la impresión dejada por el penetrador son: Vickers, Knoop y Brinell

Seleccionar el método de prueba de dureza adecuado

Cómo seleccionar el método del ensayo

El ensayo de dureza elegido debería basarse en la microestructura –p. ej.: la homogeneidad– del material que evalúe, así como el tipo de material, el tamaño de la pieza y su estado.

En todos los ensayos de dureza, el material bajo la penetración debería ser representativo de la totalidad de la microestructura (salvo que la tarea sea estudiar los diferentes componentes presentes en la microestructura). Por consiguiente, si una microestructura es muy tosca y heterogénea, se necesitará una impresión mayor que para un material homogéneo.

Existen cuatro ensayos de dureza a destacar, cada uno con sus respectivas ventajas y requisitos. Existen diferentes estándares para estos ensayos, que explican los procedimientos y la aplicación del ensayo de dureza en detalle.

Al seleccionar un método de ensayo de dureza, es importante considerar lo siguiente:

• El tipo de material que se someterá al ensayo
• Si es necesario cumplir alguna normativa concreta
• La dureza aproximada del material
• La homogeneidad/heterogeneidad del material
• El tamaño de la pieza
• La cantidad de muestras que se someterá a un ensayo

Los cuatro ensayos de dureza por penetración más comunes

DEFINICIÓN DE LAS CARGAS DE LOS ENSAYOS DE DUREZA

Oficialmente, las cargas aplicadas deberán expresarse en Newton (N). No obstante, históricamente las cargas se expresan en kilogramo-fuerza (kgf), gramo-fuerza (gf) o libra (p). La correlación entre kgf, kp y N es: 1,0 kgf = 1.000 gf = 1,0 kp = 9,81 N.

• El término "ensayo de microdureza" suele usarse cuando las cargas de penetración son inferiores o iguales a 1 kgf
• El término "ensayo de macrodureza" se usa cuando las cargas son superiores a 1 kgf

Si las normativas lo permiten, use la máxima carga/fuerza posible para el penetrador más grande a fin de obtener la precisión más alta.

Las cargas que se usan en cada uno de los cuatro métodos para materiales metálicos* cumplen con las diferentes normas ISO y ASTM.