Dureza Brinell

Se denomina dureza Brinell a la medición de la dureza de un material mediante el método de indentación, midiendo la penetración de un objeto en el material a estudiar. Fue propuesto por el ingeniero sueco Johan August Brinell en 1900, siendo el método de dureza más antiguo.

Este ensayo se utiliza en materiales blandos (de baja dureza) y muestras delgadas. El indentador usado es una bola de acero templado de diferentes diámetros. Para los materiales más duros se usan bolas de carburo de tungsteno. En el ensayo típico se suele utilizar una bola de acero de 10 milímetros de diámetro, con una fuerza de 3000 kilopondios. El valor medido es el diámetro del casquete en la superficie del material.

La bola penetra dejando una marca

El peso de la bola se puede obtener con la siguiente expresión:

$P=KD^{2}\,$

donde:

$P\,$: carga a utilizar medida en [ kp ].

$K\,$: constante para cada material, que puede valer 5 (aluminio, magnesio y sus aleaciones), 10 (cobre y sus aleaciones), y 30 (aceros).

$D\,$: diámetro de la bola (indentador) medida en [mm].

Este ensayo sólo es válido para valores menores de 600 HB en el caso de utilizar la bola de acero, pues para valores superiores la bola se deforma y el ensayo no es válido. Se pasa entonces al ensayo de dureza Vickers. Ambos métodos son del tipo ensayo no destructivo.

Fórmula aplicada

Para determinar el valor de la dureza Brinell se emplea la siguiente ecuación:

${\mbox{HB}}={\frac {2P}{\pi D^{2}}}\left({\frac {1}{1-{\sqrt {1-{\frac {d^{2}}{D^{2}}}}}}}\right)$

donde:

$P\,$: carga a utilizar medida en [ kp ].

$D\,$: diámetro de la bola (indentador) medida en [mm].

$d\,$: diámetro de la huella en superficie en [mm].

Valores típicos

El valor HB suele ser menor que 600.

• Acero (blando): 120 HB
• Acero de herramientas: 500 HB
• Acero inoxidable: 250 HB
• Aluminio: 15 HB
• Cobre: 35 HB
• Madera: entre 1 HB y 7 HB
• Vidrio: 550 HB

Esquema de una medicion de este tipo de dureza

Dureza TipodeEnsayo Diametrodelabola Fuerzaaplicada TiempodelEnsayo

Ejemplo:

250 HB 10 500 30

Donde las unidades son:

Kp/mm$^{2}$ HB mm Kp Segundos

Véase también

• Dureza
• Durómetro