1173-pm-po-05

CORPORACIÓN MEXICANA DE INVESTIGACIÓN EN MATERIALES, S.A. DE C. V.

SUBGERENCIA DE LABORATORIOS PRUEBAS MECÁNICAS

MANUAL DE PROCEDIMIENTOS OPERATIVOS

PROCEDIMIENTO PARA LA DETERMINACIÓN DE DUREZA

“BRINELL”

CÓDIGO: 1173-PM/PO-05 PÁGINA: 1 DE: 8

REVISIÓN: 0

FECHA: 27-01-03


Subgerencia de Laboratorios Pruebas Mecánicas

Manual de Procedimientos Operativos

Código: 1173-PM/PO-05 Página: 2 Revisión No. 0

Fecha: 27-01-03

TÍTULO: Procedimiento para la Determinación de Dureza “Brinell”.

CONTENIDO 1.0 OBJETIVO. 2.0 ALCANCE. 3.0 VOCABULARIO. 4.0 MATERIAL Y EQUIPO. 5.0 DESARROLLO. 6.0 EVALUACIÓN. 7.0 DOCUMENTOS DE REFERENCIA. 8.0 MODIFICACIONES.





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1.0 OBJETIVO. El procedimiento se aplica para la determinación de la Dureza Brinell en materiales metálicos.

2.0 ALCANCE. El procedimiento cubre todas las variantes de este tipo de prueba (ver tabla 2), quedando excluida la verificación del equipo y calibración de barras patrón y solo serán aplicables a los equipos Briro Va I y Briviskop 3000D.

3.0 VOCABULARIO.

Durómetro: Equipo que determina la dureza de un material en una o varias escalas de esta propiedad.

Dureza. Propiedad física de los materiales, es la resistencia que presentan a ser penetrados.

4.0 MATERIAL Y EQUIPO.

En la determinación de la Dureza Brinell se usa la máquina Briro Va I y Briviskop 3000D, la primera adaptada para trabajar con penetradores de 2.5 y 5 mm de diámetro (son cargas del orden de 62.5, 187.5 y 250 kgf) y la segunda con penetrador de 10mm y carga de 3000Kg-f siendo ésta la de mayor uso, ya que sus especificaciones en cuanto a carga y penetrador cumplen con las normas anteriormente mencionadas.

5.0 DESARROLLO.

5.1 Fundamento.

El método brinell consiste en hacer una indentación en una probeta con un penetrador esférico, aplicándole una carga, para posteriormente medir el diámetro de la huella en el material que se analiza.





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5.2 Requisitos de las probetas.

5.2.1 Paralelismo en sus caras. En ocasiones, es deseable determinar la dureza sobre una parte a usar en el producto y no en una probeta, siendo necesario tomar en cuenta el radio de curvatura, no debe ser menor de 25mm para un penetrador de 10 mm de diámetro.

5.2.2 Espesor: Debe de ser tal, que en la superficie opuesta a la prueba no quede huellas ó marcas

de la indentación, el espesor mínimo debe ser el indicado en la tabla No. 1.

Acabado: La superficie en donde se efectuará la prueba debe de estar limada, esmerilada, maquinada ó pulida, de tal manera que las orillas de la huella estén claramente definidas, para medir el diámetro de la huella.

Tabla 1.

Espesor mínimo de la probeta.

mm

Dureza mínima para efectuar la prueba.

HB10/3000

1,6 602 3,2 301 4,8 201 6,4 150 8,0 120 9,6 100

5.3 Procedimiento.

1. Anotar en formato PM-002 (ver registros de calidad) los datos de la probeta. 2. Coloque probeta en soporte del durómetro y ajuste al tope. 3. Cuidando que la huella no quede cerca de la orilla ó de otra huella se recomienda un espacio

de 2 veces el diámetro de la huella. 4. Proceda a indentar aplicando carga. Consultar procedimiento de operación PPM-004 (Briro Va

I) y PPM-006 (Briviskop 3000D) según sea el caso de la máquina en uso. 5. La carga debe permanecer un mínimo de 15 segundos. 6. Tomar medida de la huella, en este paso todas las medidas, para la determinación de la

Dureza Brinell, se realizara en el equipo Briviskop 3000 D, ya que cuenta con una pantalla graduada.

7. Es muy importante tomar en cuenta los siguientes puntos: • El Durómetro cuenta con una pantalla graduada en milímetros y fracciones decimales las

fracciones de centésimas las tendremos en el tornillo graduado lateral.





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• Coloque una línea divisoria en forma tangencial, por la circunferencia de la huella, a la izquierda, estando la pantalla giratoria en sentido horizontal. Realice esta operación con el tornillo inferior, que le da movimiento a la pantalla.

• Con el tornillo graduado, lateral, lleve la línea divisoria, mas próxima al otro extremo de la huella (derecha), y colóquelo en la misma forma que la operación anterior.

• Tome lectura de la huella. • Gire la pantalla 90° y repita los pasos anteriores, para obtener la medida vertical de la

huella. • Anote datos de la medida en el sobre de la probeta.

5.4 Determinación de dureza BRINELL.

Se puede obtener el promedio de las dos medidas de la huella (horizontal y vertical) dependiendo de la calidad de la huella, con esto podremos tomar opciones para obtener el número de Dureza Brinell.

• Calcular el número de acuerdo con la fórmula siguiente:

HB = 0.102 X = 2F π D(D-√D2-d2 )

Donde: F = Carga empleada en ( kgf ). D = Diámetro de balín o penetrador (mm). d = Promedio de la huella (mm).

Obtener el número de la Dureza, por medio de tablas relacionando la carga contra el diámetro de huella, basados estos números en formula anterior. La tabla se encuentra en la norma ASTM E -10 y NOM B 116.

5.5 Condiciones de prueba.

Las condiciones son muy variadas por lo que se recomienda ver la tabla 2, donde se muestra las pruebas que se pueden realizar en el laboratorio, lo anterior de acuerdo con las cargas y penetradores con los que contamos.





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Tabla 2.

DUREZA HB

DIÁMETRO DE BOLA mm

CARGA kgf

HB 10/3 000 10 3 000 HB 5/250 5 250 HB 5/62,5 5 62,5

HB 2,5/187,5 2,5 187,5 HB 2,5/62,5 2,5 62,5

NOTA: Deben de escribirse todos los símbolos de dureza en letras mayúsculas ya sea en ingles ó en español. EJEMPLO: DUREZA BRINELL --- HB 10/3 000 ó DB 10/3 000

6.0 EVALUACIÓN. La prueba será valida después de haber cumplido con los parámetros que se marca en las normas como son: • Equipo dentro del programa de calibración. • El Maquinado de probetas no presente ningún defecto que pueda comprometer o afectar los

resultados de la prueba. • Revisar los cálculos antes de firmar los reportes de autorización

7.0 DOCUMENTOS DE REFERENCIA.

Manual del fabricante Reicherter. ASTM E-10-1998: Standar Test Method for Brinell Hardness of Metallic Materials. ASTM A-370-1997 SECC. 16: Test Methods and Definitions for Mechanical Testing of Steel Products. NOM B -116-1988: Método de Prueba de Dureza Brinell para Materiales Metálicos. TABLA: Números de Dureza Brinell (Balín de 10 mm en diámetro con aplicación de fuerza de 3000 Kgf)





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8.0 MODIFICACIONES.

FECHA FOLIO DE SOLICITUD DE MODIFICACIÓN PUNTO MODIFICADO NOMBRE DE QUIEN

AUTORIZÓ





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ANEXO

Formato 1173-PM/FO-04 Rev. 0

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