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DUREZA BRINELL

Se denomina dureza Brinell a una escala de medición de la dureza de un material mediante el método de indentación, midiendo la penetración de un objeto en el material a estudiar. Siendo el método de dureza más antiguo.

El estándar ASTM E 10-78 define la dureza Brinell como un método de ensayo por indentación por el cual, con el uso de una máquina calibrada, se fuerza una bola endurecida, bajo condiciones específicas, contra la superficie del material a ensayar y se mide el diámetro de la impresión resultante luego de remover la carga

Ensayo a la dureza Brinell. Es el que se emplea para determinar la dureza de un material mediante la penetración en él de una esfera o bola de acero templado de determinado diámetro en la superficie que se ensaya, bajo una carga dada y durante determinado intervalo de tiempo.

En el caso del ensayo Brinell, la dureza es definida como la tensión media, normal y condicional, que se calcula dividiendo la magnitud de la carga por el área de la huella esférica.

En el ensayo típico se suele utilizar una bola de acero de 10 a 12 milímetros de diámetro, con una fuerza de 3.000 kilopondios. El valor medido es el diámetro del casquete en la superficie del material. Las medidas de dureza Brinell son muy sensibles al estado de preparación de la superficie, pero a cambio resulta en un proceso barato, y la desventaja del tamaño de su huella se convierte en una ventaja para la medición de materiales heterogéneos, como la fundición, siendo el método recomendado para hacer mediciones de dureza de las fundiciones.

Para la carga se utiliza la siguiente expresión:

Donde: P: carga a utilizar en kilopondios. K: constante de cada material. D: diámetro de la bola en mm.

La dureza Brinell se calcula en función del área del casquete de la huella realizada 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:

Donde: P: carga a utilizar en kp. D: diámetro de la bola. D: diámetro de la huella en superficie [mm]  Cuando damos la dureza Brinell de un material damos los siguientes datos:

PROCEDIMIENTO Para obtener la dureza Brinell de la superficie de un material se presiona contra la probeta una bola de acero con determinado diámetro D. La bola se mantiene algún tiempo bajo la carga P. Luego de retirada la carga se miden dos diámetros, en direcciones mutuamente perpendiculares, de la impronta dejada, con ayuda de un microscopio. El valor medio de los diámetros (d) y los otros valores se sustituyen en la fórmula de trabajo para obtener el valor de la dureza Brinell. En las mismas condiciones se realizan varias indentaciones más.

Requisitos para el ensayo 

Elevar gradualmente la carga hasta el valor requerido.



Mantener constante la carga aplicada P durante el tiempo establecido.



Aplicar el esfuerzo perpendicularmente a la superficie de la muestra.



El error permisible del esfuerzo P, no debe ser mayor de ± 1 %.



Las esferas que se emplean deben tener una dureza mayor a Hv = 850.



Las superficies de las muestras a ensayar, deben ser perfectamente planas y no deben presentar cambios de dureza a consecuencia de calentamientos, o endurecimientos por deformación en frío por elaboraciones mecánicas.



La distancia entre el centro de la huella y el borde de la muestra, no debe ser menor que 2,5 d, y la distancia entre los centros de dos huellas adyacentes, no debe ser menor de 4 d.



La medición del diámetro de la huella se hace con ayuda de un microscopio con error no mayor que ± 0,01 mm en la menor división de la escala, y de ± o,02 mm en toda la longitud de la escala.



El diámetro de la huella debe medirse en las dos direcciones perpendiculares y se define como la media aritmética de las dos mediciones.



La diferencia de las mediciones de los diámetros de una huella no debe ser mayor que el 2 %.

Tabla de sección de los grados de fuerza

Tabla de sección de diámetros y magnitud de fuerza

Bibliografía:  https://www.ecured.cu/Ensayo_a_la_dureza_Brinell  Kirnosov V. Medición de fuerza y dureza. Edit. Pueblo y Educación. La Habana. 1985.  Ww.educativa.catedu.es/44700165/aula/archivos/repositorio/4750/4913/html/141_ensayo_brinl l.html