Selección y ámbito de aplicación del durómetro

El durómetro es una herramienta para medir la dureza de los metales. La definición de dureza fue propuesta por primera vez por Leo Muhl, y hace referencia a la capacidad de un material para resistir la penetración de un objeto duro en su superficie. Es uno de los indicadores importantes de rendimiento de los materiales metálicos. En general, cuanto mayor sea la dureza, mejor será su resistencia al desgaste.

Según diferentes principios, la medición de la dureza se clasifica en: durómetro Leeb, durómetro Rockwell, durómetro Brinell, durómetro Shaw, durómetro Shore, durómetro Barcol, durómetro microduro, durómetro Mohs, durómetro Vickers, etc.

El durómetro Brinell y el durómetro Rockwell son los más utilizados. Se pueden ensayar con él acero y acero fundido, acero aleado para herramientas, acero inoxidable, fundición gris, fundición dúctil, aleaciones de aluminio fundido, aleaciones cobre-cinc (latón), aleaciones cobre-estaño (bronce), cobre puro, acero forjado, tratamientos térmicos, cementación, capas endurecidas por temple, recubrimientos superficiales, acero, metales no ferrosos y piezas pequeñas y delgadas, caucho, plástico, obleas de circuitos integrados (CI), joyería, etc.

Hay varios aspectos a tener en cuenta respecto al durómetro.

1. El durómetro en sí producirá dos errores: uno es el error causado por la deformación y el movimiento de sus piezas; el otro es el error causado porque el parámetro de dureza supera el estándar especificado. Para este segundo error, el durómetro debe calibrarse con un bloque patrón antes de la medición. El durómetro de Rockwell es apto si la diferencia de calibración se encuentra dentro de ±1, y el valor estable dentro de dicha diferencia se encuentra dentro de ±2, pudiéndose entonces indicar un valor de corrección. Cuando la diferencia se encuentra fuera del rango de ±2, el durómetro debe calibrarse y repararse, o bien sustituirse por otros métodos de ensayo de dureza.

2. El durómetro tiene distintos rangos de aplicación y debe seleccionarse de acuerdo con las normativas. Por ejemplo, cuando la dureza es superior a HRB 100, debe utilizarse la escala HRC para la medición; cuando la dureza es inferior a HRC 20, debe utilizarse la escala HRB para la medición. Esto se debe a que, al superarse el rango especificado de ensayo, la precisión y la sensibilidad del durómetro son deficientes, el valor de dureza obtenido no es exacto y, por tanto, no resulta adecuado para su uso.

3. Al sustituir el penetrador o la placa de apoyo, preste atención a limpiar cuidadosamente la zona de contacto. Tras la sustitución, utilice una muestra de acero de dureza conocida para realizar varias mediciones hasta que los dos valores de dureza obtenidos consecutivamente coincidan. El objetivo es garantizar que el penetrador o la placa de apoyo queden firmemente ajustados y en buen contacto con la parte correspondiente de la máquina de ensayo, evitando así que se vea afectada la precisión de los resultados.

4. Una vez ajustado el durómetro, al comenzar la medición de la dureza, se realiza la primera prueba en un bloque patrón para descartar la posibilidad de que el contacto entre la probeta y la placa de apoyo no sea adecuado, lo que daría lugar a un valor de medición inexacto. Tras su verificación, se confirma que el durómetro se encuentra en estado normal de funcionamiento antes de proceder a la prueba formal de la probeta y registrar el valor de dureza medido.

5. Si la probeta lo permite, generalmente se seleccionan distintas zonas para realizar al menos tres mediciones de dureza. La distancia entre los tres puntos debe ser ≥3 mm, y se toma como valor de dureza de la probeta la media aritmética de los tres resultados.

6. Para probetas con formas complejas, deben utilizarse soportes adecuados, fijándolas previamente antes de la prueba. Las probetas circulares se colocan generalmente en ranuras en V para su ensayo.

7. El durómetro debe calibrarse de acuerdo con la normativa. El bloque patrón utilizado para calibrar el durómetro no puede utilizarse por ambas caras, ya que la dureza de la superficie patrón y de la cara posterior pueden no ser coincidentes. Por lo general, se establece que el bloque patrón es válido durante un año a partir de la fecha de calibración.

los ámbitos de aplicación de los distintos durómetros son los siguientes:

Durómetro Brinell: Principalmente utilizado para la prueba de dureza de acero forjado y fundición de hierro con estructura no uniforme, y también adecuado para metales no ferrosos y acero dulce. La prueba de dureza Brinell es adecuada para la inspección de materias primas y productos semiacabados pRODUCTOS . Su ventaja radica en que la huella es grande, lo que permite reflejar el comportamiento integral del material y ofrece una alta precisión; su desventaja es que la huella es grande y, por lo general, no se utiliza para la inspección de productos acabados.

‌ Durómetro Rockwell: Adecuado para la prueba de dureza de diversos metales ferrosos y no ferrosos, incluyendo acero templado, acero templado y revenido, acero revenido, acero recocido, acero con endurecimiento superficial, materiales de carburo, materiales de metalurgia de polvos, recubrimientos por proyección térmica, etc. La ventaja es que tiene una amplia gama de aplicaciones y es adecuado para la prueba de dureza de diversos metales ferrosos y no ferrosos; la desventaja es que la huella es pequeña y es adecuado para metales en lámina delgada, tubos de pared delgada, etc.

‌ Durómetro Rockwell superficial: Adecuado para la prueba de dureza de láminas delgadas, capas endurecidas por cementación, nitruración y otros tratamientos superficiales, acero inoxidable y aleaciones de aluminio, etc. ‌ Durómetro Vickers: Se utiliza para medir piezas pequeñas, láminas delgadas de acero, láminas metálicas, obleas de circuitos integrados (CI), alambres, capas endurecidas delgadas, capas de galvanoplastia, vidrio, joyería y cerámica. Su ventaja radica en que la huella dejada es pequeña, lo que lo hace adecuado para probar piezas diminutas y materiales delgados; su desventaja es que su operación es relativamente compleja. Adecuado para probar piezas pequeñas, láminas delgadas de acero, láminas metálicas y otros materiales.