Ensayos de dureza Rockwell ¿En qué consiste?

Ensayos de dureza Rockwell ¿En qué consiste?

El ensayo de dureza Rockwell es un método que se utiliza para medir la dureza de los materiales metálicos, imprescindible en la industria, la ingeniería y el diseño para garantizar el grado de dureza necesario de un determinado metal. En este artículo, explicaremos en qué consiste el ensayo de dureza Rockwell y para qué se utiliza.

¿Qué es el ensayo de dureza Rockwell?

El ensayo de dureza Rockwell consiste en una prueba no destructiva que se realiza sobre muestras cuando es necesario determinar la dureza de un material.  Hugh M. Rockwell y Stanley P. Rockwell realizaron las primeras pruebas e inventaron las primeras máquinas en 1919. El ensayo de dureza Rockwell se considera generalmente más fácil de realizar en comparación con otros métodos como Vickers o Brinell.

La dureza que mide la escala Rockwell se refiere a la resistencia a la penetración de un material, generalmente metálico. Los métodos de dureza de este método actualmente se especifican en la norma ASTM E-18, cuyo conocimiento es indispensable a la hora de realizar cualquier ensayo de dureza Rockwell.

Cómo funciona el ensayo de dureza Rockwell

El ensayo de dureza Rockwell mide la dureza de los materiales metálicos de la forma más sencilla posible, es decir, presionando un indentador en la superficie del material con una carga específica y midiendo después hasta dónde ha penetrado el indentador. La mayoría de las veces, el penetrador es una bola de acero o un diamante.

Sin embargo, la realidad es algo más compleja, ya que debido a la variedad de muestras metálicas es necesario tener presente sus propiedades y particularidades y utilizar un método diferente con cada una de ellas. De hecho, existen 30 escalas Rockwell diferentes.

Procedimiento del ensayo de dureza Rockwell

Como ya hemos comentado, el ensayo de dureza Rockwell consiste en presionar un indentador en el material de ensayo. Cada vez que se realiza un ensayo, se aplican dos cargas a la muestra que se está probando. El penetrador puede ser una bola de carburo de tungsteno de un diámetro determinado o un cono esférico con punta de diamante con un ángulo de 120° y un radio de punta de 0,2 mm, denominado penetrador Brale. El tipo de penetrador y la carga de ensayo determinan la escala de dureza, que se expresa en letras como A, B, C, etc.

En primer lugar, el penetrador se introduce en el material de ensayo bajo una carga menor preliminar y se registra esta profundidad. Con la carga menor aún aplicada se introduce una carga adicional, conocida como carga mayor, que aumenta la profundidad de penetración en la muestra. A continuación, se retira la carga mayor y la fuerza sobre la muestra vuelve a ser la carga menor.

Se mide la diferencia en la posición del penetrador antes y después de la aplicación de la carga mayor. Lo que se utiliza para calcular el valor de la dureza Rockwell es esta deformación permanente, causada por la carga mayor y el aumento de la profundidad de penetración que resulta de aplicar y retirar la carga mayor.

Escalas de dureza Rockwell

La escala de dureza Rockwell, que combina múltiples cargas de prueba y tipos de penetradores, permite juzgar la dureza del material utilizando las lecturas de la deformación permanente.

Cada una de ellas utiliza una combinación diferente de fuerzas de ensayo y tipos de indentadores. Al elegir una escala adecuada para una muestra de metal, los evaluadores tienen en cuenta el tamaño y la forma del material de ensayo, su homogeneidad y las limitaciones de cada escala, ya que cada escala requiere diferentes cargas o penetradores, por lo que hay que tener muy en cuenta con qué escala se trabaja al evaluar los resultados.

Los números de dureza Rockwell se identifican por un prefijo que distingue la escala utilizada en correlación con la combinación de carga y penetrador. Así pues, para materiales muy duros se utilizar la escala Rockwell C. Mientras que, si el material es muy fino, deben utilizarse cargas más ligeras: las escalas superficiales Rockwell 30T, 1ST, Rockwell 15-N y 30-N.

La importancia industrial de los ensayos de dureza Rockwell

Los fabricantes industriales aprovechan los ensayos de dureza de los metales para determinar la resistencia a la tracción, la elasticidad y la plasticidad del material. Además, estos factores también indican la resistencia o susceptibilidad al desgaste mecánico que pueden sufrir los materiales en diferentes aplicaciones.

Los metales a menudo deben soportar presión o temperaturas extremas durante su uso en la aplicación, y la prueba de dureza es una forma ideal de determinar si el componente puede funcionar.

Por este motivo, los ensayos de dureza son fundamentales durante el control de calidad. Conocer la dureza de un material también puede ayudar a juzgar si son necesarias medidas de refuerzo adicionales, como el tratamiento térmico.

La exposición a cargas, presiones y temperaturas extremas en la fabricación tiene el potencial de afectar al rendimiento de las piezas compuestas por metales y aleaciones metálicas. Debido a la compleja geometría de las muestras y a la correlación lineal entre la dureza y la resistencia a la tracción en los metales, el ensayo de dureza es a menudo la mejor manera de establecer que los componentes sobrevivirán y funcionarán en sus aplicaciones previstas. Por ello, los ensayos de dureza se han convertido en una parte esencial del proceso de control de calidad.

En conclusión, muchos de los nuevos productos que entran en el mercado hoy en día se basan en la innovación de materiales, cuyo progreso supone un papel cada vez más importante en la industria, impulsando la evolución y la competitividad. Por este motivo, es imprescindible que las industrias de desarrollo de materiales, como hacemos en Infinitia, presten una especial atención a la calidad y selección. En este sentido, los ensayos de dureza son una de las mejores maneras de establecer la calidad de los materiales metálicos y de garantizar su alto rendimiento.

WRITE A COMMENT

Artículos relacionados

Introduce tu búsqueda