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3.1.1.- Ensayo Brinell.

El ensayo Brinell consiste en comprimir una bola de metal duro de determinado diámetro sobre el material, mediante la aplicación de una carga durante un periodo de tiempo establecido; el valor de la dureza se determina en función de la carga aplicada y del área de la huella dejada por la bola.
Ensayo Brinell
Esquema del ensayo de dureza Brinell.

Teóricamente, el ensayo puede describirse de esta manera : si sobre una bola de diámetro "D", se aplica una carga de valor "F", en la superficie a ensayar se genera una huella de forma esférica y diámetro "d" (valor medio de los diámetros d1 y d2).

La dureza se define como la relación entre el valor de la carga (F) y la superficie de la huella generada (S), es decir :

La dureza es la relación entre la carga aplicada y la superficie de la huella generada.

Tras calcular la superficie de la huella, y sustituyéndola en la fórmula anterior, se tiene que :

Fórmula matemática para cálculo de dureza Brinell.

 

No obstante, en la mayoría de durómetros Brinell se puede leer la dureza directamente sin tener que aplicar la fórmula.

En un principio, se aconsejaba utilizar bolas de 10 mm de diámetro y cargas de 3.000 kp, pero con estos valores sólo se obtenían resultados válidos en espesores superiores a 6 mm. Por ello, actualmente se emplean cargas y diámetros de bolas menores, pero teniendo en cuenta que las huellas generadas deben ser geométricamente semejantes. Es decir, para que los resultados sean admisibles, la carga empleada debe guardar cierta relación con los diámetros de los penetradores o bolas y con la dureza del material a ensayar. El valor de la carga a emplear en el ensayo se calcula a partir de la expresión :

Expresión matemática para el cálculo de la carga.

Donde D, es el diámetro de la bola, y K es una constante que depende del tipo de material a ensayar y del rango de durezas obtenidas. Puedes consultar sus valores en la siguiente tabla :

Valores de K

Ejercicio resuelto

Supón que después de realizar un ensayo Brinell, se anota la siguiente expresión : 400 HBW 2,5 / 187,5 / 20

¿La entiendes? ¿Puedes interpretarla? ¡Inténtalo!

Debes conocer

Antes de ver el vídeo, conviene que te leas una serie de recomendaciones que hay que tener en cuenta a la hora de llevar a cabo un ensayo Brinell. La norma que rige este ensayo es la UNE-EN-ISO 6506-1:2006.

Aquí tienes una práctica de realización del ensayo de dureza Brinell.

Ensayo de dureza Brinell
Resumen textual alternativo