NTE INEN 0123: Determinación de la dureza Brinell

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NTE INEN 0123 (1984) (Spanish):
Determinación de la dureza Brinell
CDU: 620.178.1
Instituto Ecuatoriano de Normalización, INEN – Casilla 17-01-3999 – Baquerizo Moreno E8-29 y Almagro – Quito-Ecuador – Prohibida la reproducción
Norma Técnica
Ecuatoriana
MC 01.02-305
DETERMINACIÓN DE LA DUREZA BRINELL
INEN 123
Primera revisión
1. OBJETO
1.1 Esta norma establece el método para determinar la dureza Brinell en materiales metálicos.
2. ALCANCE
2.1 La presente norma se aplica en la determinación de la dureza Brinell de todos los materiales
metálicos cuya dureza no sea mayor de 450 HB.
2.2 Para materiales de más dureza, se utilizarán otros tipos de medición.
3. TERMINOLOGÍA
3.1 Dureza Brinell (HB). Es el cociente obtenido de dividir la carga de ensayo F, expresada en
kilogramos fuerza, por el área de impresión, expresada en milímetros cuadrados, considerando la
superficie de ésta como un casquete esférico de una esfera de diámetro D.
4. SIMBOLOGIA
4.1 En el contenido de esta norma se utilizará la simbología establecida en la Tabla 1, figura 1.
TABLA 1. Símbolos y designaciones
Numero
Símbolo
Designación
Unidad
(a)
1
D
Diámetro de la esfera
mm
2
F
Carga de ensayo
kgf
3
d
Diámetro medio de la impresión
mm
2
4
HB
Dureza Brinell
kgf/mm
5
h
Profundidad de la impresion
mm
(a) Estos números corresponden a los elementos numerados en
la figura 1.
(Continúa)
-1-
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NTE INEN 123
FIGURA 1
4.2 La dureza Brinell se representa por el símbolo HB, precedido del valor de dureza e indicando el
diámetro de la esfera usada, así como la carga aplicada.
Ejemplo:
350 HB 5/750 es una dureza Brinell de 350, medida con una esfera de 5 mm de diámetro y con una
carga de 750 kgf. Si el tiempo de duración de la carga difiere de lo especificado en el numeral 6.4.6,
se añadirá un número que corresponderá al tiempo de duración de la carga en segundos.
5. DISPOSICIONES GENERALES
5.1 La selección de la carga y diámetro de la esfera a usarse en el ensayo está determinada por dos
factores.
2
a) el valor de la relación F/D
b) el tamaño de la impresión, la cual dará óptima seguridad.
2
El valor de F/D dependerá de la naturaleza y dureza del material que debe ensayarse, para lo cual se
2
han adoptado cuatro valores normalizados de F/D , así: 30, 10, 5, 1; la Tabla 2 presenta valores que
relacionan la carga y el diámetro de la esfera correspondientes a ellos. La Tabla 2 se usará para elegir
la carga y el diámetro de la esfera más convenientes para realizar el ensayo
TABLA 2. Valores que relacionan la carga y diámetro de esfera
Diámetro de la
esfera (mm)
10
5
2,5
2
1
Carga (kgf)
2
2
F/D = 5 F/D = 10
500
1 000
125
250
31,25
62,50
20
40
5
10
2
F/D = 1
100
25
6,25
4
1
2
F/D = 30
3 000
750
187,50
120
30
(Continua)
-2-
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5.2 La Tabla 3 establece el mínimo espesor de probeta que debe utilizarse en relación a la dureza del
material y la carga empleada, para que la determinación sea confiable.
TABLA 3. Espesores mínimos de probeta
Espesor
Mínimo
mm
1,6
2
2,5
3,15
4
5
6,3
8
10
Mínima dureza Brinell
Carga (kgf)
1 500
500
250
300
100
50
240
80
40
192
64
32
152
51
25
120
40
20
81
32
16
76
25
-60
20
-48
16
--
3 000
600
480
384
305
240
192
152
120
96
187,5
38
30
24
19
------
2
5.3 El valor de F/D usado estará de acuerdo con la especificación del material, sin embargo, en la
Tabla 4 se establecen valores para los materiales más representativos.
2
TABLA 4. Valores de F/D para materiales representativos
MATERIAL
Aceros y fundición de hierro
Cobre, aleaciones de cobre y
aluminio
Aluminio
Plomo, estaño y otras aleaciones
DUREZA BRINELL
APROXIMADA
Alrededor de 100
RELACION F/D
30 a 200
15 a 100
3 a 20
10
5
1
2
30
(Continua)
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6. METODO DE ENSAYO
6.1 Fundamento. Se imprime en la pieza de ensayo una esfera de acero endurecido de diámetro D,
mediante la acción de una carga F, durante un tiempo determinado, se retira la carga y se mide el
diámetro promedio "d" de la impresión dejada sobre la superficie ensayada.
6.2 Equipo
6.2.1 Dispositivo para aplicación de la carta, con características que pueda aplicarse la carga en forma
lenta, uniforme y sin choques ni vibraciones.
6.2.2 Esferas, de acero endurecido, con diámetro nominal no menor que un milímetro, a menos que
se precise otra cosa en la especificación del material.
6.2.2.1 Normalmente se usan esferas con diámetros de 1; 2; 2,5; 5 y 10 milímetros cuyas tolerancias
están establecidas en la Tabla 5.
TABLA 5. Tolerancias en el diámetro de esferas
Diámetro de esfera
mm
Tolerancia
mm
10
± 0,0045
5
± 0,004
2,5
± 0,0035
2
± 0,0035
1
± 0,0035
Las tolerancias corresponden al
grupo 6 del sistema ISO de
ajustes y tolerancias (INEN 59)
6.2.2.2 La esfera de acero endurecido debe tener una dureza no menor de 850 HV 10. Debe, además,
estar pulida y libre de defectos superficiales (ver nota 1).
6.3 Preparación de la probeta
6.3.1 La superficie de la probeta de ensayo debe ser plana, pulida y exenta de óxidos y materias
extrañas, para que permita determinar con exactitud el diámetro de la impresión.
__________________________
NOTA 1. Cualquier esfera, que después del ensayo muestre alguna deformación o defecto superficial, deberá
ser desechada; igualmente el ensayo correspondiente será descartado.
(Continua)
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6.3.2 La preparación de la probeta de ensayo debe realizarse sin alterar las condiciones originales del
material, evitando calentamientos apreciables o endurecimientos superficiales.
6.3.3 El espesor de la probeta debe ser, por lo menos, ocho veces la profundidad h de la impresión.
Sobre la cara opuesta de la superficie ensayada no debe aparecer deformación alguna, después de
efectuado el ensayo.
6.4 Procedimiento
6.4.1 El ensayo generalmente se realiza a temperaturas ambientales entre 0° y 40°C.
6.4.1.1Cuando se considere necesario realizar del ensayo bajo condiciones controladas, éste deberá
llevarse a cabo a una temperatura de 20 ± 2ºC en climas moderados, y 27 ± 2ºC en climas tropicales.
6.4.2 Colocar la probeta de ensayo sobre un soporte rígido. Las superficies de contacto deben estar
limpias y libres de materias extrañas (aceite, óxido, polvo, etc). La probeta debe apoyarse
perfectamente sobre el soporte, de manera que no ocurran desplazamientos.
6.4.3 Durante todo el ensayo, el aparato debe estar protegido contra vibraciones o choques.
6.4.4 Por regla general, la distancia del centro de la impresión al borde de la probeta debe ser lo
menos 2,5 veces el diámetro de la impresión y la distancia entre los centros de dos impresiones
adyacentes por lo menos cuatro veces el diámetro de la impresión. El ensayo deberá realizarse de
modo que se evite cualquier factor que pueda alterar el resultado del ensayo (como pandeo en los
bordes o distorsión de la probeta).
6.4.5 Colocar la esfera en contacto con la superficie de la probeta y aplicar la carga normalmente a
esta superficie en forma gradual y sin choques ni vibraciones, hasta alcanzar la de ensayo.
6.4.6 Mantener la carga por espacio de 10 a 15 segundos.
6.4.7 Sobre cada impresión, medir dos diámetros perpendiculares entre sí y tomar el valor medio de
estas medidas.
6.4.8 Para que el ensayo sea válido, el diámetro medio de la impresión será: 0,25 D < d < 0,50 D.
6.49 Para medir el diámetro de la impresión se usará un microscopio u otro instrumento apropiado,
capaz de garantizar una lectura con una precisión de ± 0,25 %.
6.4.10 Se puede emplear cualquier método que permita una mejor medición del diámetro de la huella,
siempre que no afecte a la misma.
6.4.11 El número de mediciones para un ensayo de precisión nunca será inferior a tres. Cuando un
valor es muy diferente a los otros, debe ser descartado y tomado una nueva medición.
(Continua)
-5-
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7. CALCULOS
7.1 Determinar la dureza mediante la fórmula:
HB =
C arg a
F
=
Área de casquete esférico A
HB =
2F
πD( D − D 2 − d 2 )
8. INFORME DE RESULTADOS
8.1 El informe para la presentación de los resultados debe contener los datos siguientes.
−
−
−
−
−
datos para la identificación del material del que fue extraída la probeta,
temperatura del ensayo,
dureza obtenida,
número de ensayos realizados y resultados correspondientes para determinar el promedio de
dureza, y
diagrama de posición sobre el material de los ensayos realizados (cuando sea necesario).
(Continua)
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NTE INEN 123
APENDICE Z
Z.1 NORMAS A CONSULTAR
Esta norma no requiere de otras para su aplicación.
Z.2 BASES DE ESTUDIO
BS 240 Part. 1. Method for brinell hardness test .Specification for British Standards Institution.
Londres, 1962.
ISO/R 79. Brinell hardness test for steel. Insternational Organization for Standardization. Switzeiland,
1968.
UNE 7-017-73. Determinación de la dureza en productos de acero por el método Brinell. IRANOR, Instituto Nacional de Racionalización y Normalización, 1973.
IRAM 104 Método de dureza Brinell de los materiales metálicos. Instituto Argentino de Racionalización
de Materiales. Buenos Aires, 1976.
ASTM E 10-78. Standard Method of test for Brinell hardess of Metallic materials. American Society for
testing and materials. Philadelphia, USA 1978.
-7-
1984-001

INFORMACIÓN COMPLEMENTARIA
Documento:
TITULO: ENSAYO DE DUREZA BRINELL PARA ACERO.
Código:
NTE INEN 123
MC 01.02-305
Primera revisión
ORIGINAL:
REVISIÓN:
Fecha de iniciación del estudio:
Fecha de aprobación anterior por Consejo Directivo 1976-03-17
Oficialización con el Carácter de
por Acuerdo No. 755 de 1976-06-02
publicado en el Registro Oficial No. 109 de 1976-06-16
Fecha de iniciación del estudio:
Fechas de consulta pública: de
a
Subcomité Técnico:
Fecha de iniciación:
Integrantes del Subcomité Técnico:
NOMBRES:
Fecha de aprobación:
INSTITUCIÓN REPRESENTADA:
Otros trámites: 4 Esta norma sin ningún cambio en su contenido fue DESREGULARIZADA, pasando de
OBLIGATORIA a VOLUNTARIA, según Resolución de Consejo Directivo de 1998-01-08 y oficializada
mediante Acuerdo Ministerial No. 235 de 1998-05-04, publicado en el Registro Oficial No. 321 del 1998-05-20
El Consejo Directivo del INEN aprobó este proyecto de norma en sesión de 1984-06-07
Oficializada como: Obligatoria
Registro Oficial No. 92 del 1984-12-24
Por Acuerdo Ministerial No. 489 de 1984-08-01
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