Conversión de dureza Rockwell (HRC) vs Brinell (HB) | MachineMFG

Conversión de dureza Rockwell (HRC) frente a Brinell (HB)

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1. Dureza

La dureza es un indicador de rendimiento utilizado para medir la blandura o dureza de los materiales. Existen muchos métodos de ensayo de dureza, cada uno con principios diferentes, lo que da lugar a valores de dureza y significados que no son exactamente iguales.

El más común es el ensayo de dureza por indentación con carga estática, a saber, la dureza Brinell (HB), la dureza Rockwell (HRA, HRB, HRC), la dureza Vickers (HV) y la dureza del plástico de caucho dureza Shore (HA, HD), entre otros. Estos valores de dureza representan la resistencia de la superficie del material a la penetración de un objeto duro.

Las más populares dureza Leeb (HL) y dureza Shore (HS) pertenecen al ensayo de dureza por rebote, sus valores representan la magnitud del trabajo de deformación elástica del metal.

Por tanto, la dureza no es una simple magnitud física, sino un indicador global de rendimiento que refleja la elasticidad, plasticidad, resistencia y tenacidad de un material.

2. Tipos de dureza

Dureza del acero

El código de dureza del metal (Dureza) es H. Dependiendo del método de ensayo de dureza,

  • Se suele representar como dureza Brinell (HB), Rockwell (HRC), Vickers (HV), Leeb (HL), etc., siendo HB y HRC las más utilizadas.
  • El HB tiene un amplio campo de aplicación, mientras que el HRC es adecuado para materiales con alta dureza superficial, como la dureza tratada térmicamente. La diferencia entre ambos radica en los distintos cabezales de los durómetros, con el Dureza Brinell con una bola de acero y el durómetro Rockwell con un diamante.
  • La HV es adecuada para el análisis microscópico. La dureza Vickers (HV) utiliza una carga de hasta 120 kg y un indentador cónico cuadrado de diamante con un ángulo superior de 136° presionado en la superficie del material. El valor de dureza Vickers (HV) se calcula dividiendo la superficie de la indentación en el material por el valor de la carga.
  • HL Durómetro portátil, fácil de medir, utiliza una cabeza de bola de rebote para impactar en la superficie de dureza, produciendo un rebote. Utiliza la relación entre la velocidad de rebote de la cabeza de impacto a 1 mm de la superficie de la muestra y la velocidad de impacto para calcular la dureza. La fórmula es Dureza Leeb HL = 1000 × VB (Velocidad de rebote) / VA (Velocidad de impacto).
  • El durómetro Leeb portátil más utilizado puede convertirse en: Brinell (HB), Rockwell (HRC), Vickers (HV), Shore (HS) dureza después de Leeb (HL) de medición. O el valor de dureza se mide directamente por Brinell (HB), Rockwell (HRC), Vickers (HV), Leeb (HL), Shore (HS) utilizando el principio de Leeb.

HB - Dureza Brinell:

La dureza Brinell (HB) se utiliza generalmente cuando el material es más blando, como los metales no ferrosos, o el acero antes del tratamiento térmico o después de recocido. La dureza Rockwell (HRC) se utiliza generalmente para materiales con mayor dureza, como la dureza posterior al tratamiento térmico.

La dureza Brinell (HB) utiliza una determinada carga de ensayo para presionar una bola de acero endurecido o una bola de aleación dura de un determinado diámetro en el superficie metálica que se va a ensayar, mantenerla durante un tiempo determinado, descargarla y medir el diámetro de la hendidura en la superficie ensayada.

El valor de dureza Brinell es el cociente obtenido dividiendo la carga por la superficie esférica de la indentación.

Se trata típicamente de: utilizar una cierta carga (generalmente 3000kg) para presionar una bola de acero endurecido de cierto tamaño (generalmente 10mm de diámetro) en la superficie del material, mantenerla durante un tiempo, descargarla, y la relación entre la carga y su área de indentación es el valor de dureza Brinell (HB), la unidad es kgf/mm2 (N/mm2).

HR - Dureza Rockwell

La dureza Rockwell (HR-) utiliza la profundidad de deformación plástica por indentación para determinar el índice del valor de dureza. Una unidad de dureza es 0,002 mm.

Cuando HB > 450 o la muestra es demasiado pequeña, no puede utilizarse el ensayo de dureza Brinell y debe adoptarse en su lugar la medición de la dureza Rockwell.

Utiliza un cono de diamante con un ángulo de vértice de 120° o una bola de acero con un diámetro de 1,59, 3,18 mm, bajo una carga determinada, para presionar la superficie del material que se va a probar, y la dureza del material se calcula a partir de la profundidad de la indentación.

Según la diferente dureza del material de ensayo, se expresa en tres escalas diferentes:

  • HRA: Dureza obtenida utilizando una carga de 60 kg y un penetrador de cono de diamante, utilizado para materiales extremadamente duros (como los carburos cementados).
  • HRB: Dureza obtenida utilizando una carga de 100 kg y una bola de acero templado de 1,59 mm de diámetro, utilizada para materiales de menor dureza (como acero recocido, fundición, etc.).
  • HRC: Dureza obtenida con una carga de 150 kg y un penetrador cónico de diamante, utilizada para materiales muy duros (como el acero templado).

Además:

(1)HRC se refiere a la escala Rockwell C.

(2)HRC y HB se utilizan ampliamente en la producción.

(3)El rango HRC es HRC 20-67, equivalente a HB225-650.

Si la dureza es superior a este rango, se utiliza la escala de dureza Rockwell A HRA. Si la dureza es inferior a este rango, se utiliza la escala de dureza Rockwell B HRB. El límite superior de la dureza Brinell es HB650, no puede superar este valor.

(4) El penetrador del durómetro Rockwell escala C es un cono de diamante de 120 °, y la carga de prueba es un valor fijo, la norma china es de 150 kgf.

El indentador del durómetro Brinell es una bola de acero endurecido (HBS) o un aleación dura (HBW), y la carga de ensayo varía con el diámetro de la bola, oscilando entre 3000 y 31,25 kgf.

(5)La dureza Rockwell tiene pequeñas hendiduras, el valor medido es local, el valor medio debe obtenerse midiendo varios puntos, adecuado para productos acabados y chapas finas, perteneciente a la categoría de ensayos no destructivos.

La indentación de la dureza Brinell es mayor, el valor medido es preciso, no es adecuado para productos acabados y placas finas, generalmente no pertenece a la categoría de ensayos no destructivos.

(6)El valor de dureza Rockwell es un número sin nombre, sin unidad. (Por lo tanto, es incorrecto referirse a la dureza Rockwell en términos de grados).

La dureza Brinell tiene una unidad, y guarda cierta relación aproximada con la resistencia a la tracción.

(7)La dureza Rockwell se muestra directamente en el dial o se puede mostrar digitalmente, es conveniente de operar, rápido, intuitivo, adecuado para la producción en masa.

La dureza Brinell requiere medir el diámetro de la indentación con un microscopio, y luego buscar en la tabla o calcular, la operación es más complicada.

(8)En determinadas condiciones, HB y HRC pueden convertirse consultando la tabla. La fórmula de cálculo mental puede recordarse aproximadamente como: 1HRC≈1/10HB.

3. Tabla comparativa de la resistencia a la tracción con la dureza Vickers, la dureza Brinell y la dureza Rockwell.

Según la norma alemana DIN50150, a continuación se muestra la tabla comparativa de la resistencia a la tracción con la dureza Vickers, la dureza Brinell y la dureza Rockwell para una gama de materiales de acero de uso común:


Resistencia a la tracción
Sala
N/mm2 
HVHBHRC
2508076.0
2708580.7
2859085.2
3059590.2
32010095.0
33510599.8
350110105
370115109
380120114
400125119
415130124
430135128
450140133
465145138
480150143
490155147
510160152
530165156
545170162
560175166
575180171
595185176
610190181
625195185
640200190
660205195
675210199
690215204
705220209
720225214
740230219
755235223
77024022820.3
78524523321.3
80025023822.2
82025524223.1
83526024724.0
85026525224.8
86527025725.6
88027526126.4
90028026627.1
91528527127.8
93029027628.5
95029528029.2
96530028529.8
99531029531.0
103032030432.2
106033031433.3
109534032334.4
112535033335.5
111536034236.6
119037035237.7
122038036138.8
125539037139.8
129040038040.8
132041039041.8
135042039942.7
138543040943.6
142044041844.5
145545042845.3
148546043746.1
152047044746.9
1555480(456)47.7
1595490(466)48.4
1630500(475)49.1
1665510(485)49.8
1700520(494)50.5
1740530(504)51.1
1775540(513)51.7
1810550(523)52.3
1845560(532)53.0
1880570(542)53.6
1920580(551)54.1
1955590(561)54.7
1995600(570)55.2
2030610(580)55.7
2070620(589)56.3
2105630(599)56.8
2145640(608)57.3
2180650(618)57.8
 660 58.3
 670 58.8
 680 59.2
 690 59.7
 700 60.1
 720 61.0
 740 61.8
 760 62.5
 780 63.3
 800 64.0
 820 64.7
 840 65.3
 860 65.9
 880 66.4
 900 67.0
 920 67.5
 940 68.0

4. Tabla de relación aproximada de varias durezas

BarcolBrinellVickersWebsterRockwell
GYZJ10 mm5 kgB
934-1500 kgBEFH
352132
362235
372337
382440
392542
40252645
41252747
42262849
43272951
44273054
45283056
46293158
4730322360
4830330.72662
4931341.32864
5032351.93166
5133362.53468
5234383.13670
5335393.6393072
5437404.2413473
5538414.7443775
5639435.3464077
5740445.8484378
5842456.3504680
5943476.8534882
6045497.3555183
6146507.8575485
6248528.3595686
6350548.8615988
6451569.2636189
6553589.7656390
66556010.1676692
67576210.6696893
BarcolVickersWebsterRockwell
GYZJ10 mm5 kgB
934-1500 kgBEFH
68606511717094
69626711.4737295
70647011.817757497
71677212.223767598
72697512.628787799
73727812.9338079100
74758113.3388180101
75788513.7428382102
76808814478483103
77849214.3518685104
78879514.7558786105
79909915598988106
809410315.3639089106
819710815.6669190107
8210111215.9709291108
8310511716.2739492109
8410912116.4769593109
8511312616.7799694110
8611713116.9819795111
8712113717.2849896111
8812614217.4869997112
8913017.68810098112
9013517.89010198113
911401810299114
9214518.2103100
9318.4103100
9418.6104101
9518.7105102
9618.9106102
9719106103
9819.2107
9819.3107
10019.4108

5. Valor de conversión aproximado de la dureza Brinell del acero

HBHVHRAHRBHRCHRDHSResistencia a la tracción
MPa
Esfera estándarEsfera de carburo de tungsteno
94085.66876.997
92085.367.576.596
900856776.195
-76788084.766.475.793
-75786084.465.975.392
-74584084.165.374.891
-73382083.864.774.390
-72280083.46473.888
-712
-7107808363.373.387
-69876082.662.572.686
-68474082.261.872.1
-68273782.261.77284
-67072081.86171.583
-65670081.360.170.8
-65369781.26070.781
-64769081.159.770.5
-63868080.859.270.180
63067080.658.869.8
62766780.558.769.779
67780.759.170
60164079.857.368.777
64079.857.368.7
57861579.15667.775
60778.855.667.4
55559178.454.766.7732055
579785466.12015
53456977.853.565.8711985
53377.152.5651915
51454776.952.164.7701890
-49553976.751.664.31855
53076.451.163.91825
49552876.35163.8681820
-47751675.950.363.21780
50875.649.662.71740
47750875.649.662.7661740
-46149575.148.861.91680
49174.948.561.71670
46149174.948.561.7651670
44447474.347.2611595
47274.247.160.81585
44447274.247.160.8631585
42942945573.445.759.7611510
41541544072.844.558.8591460
4014014257243.157.8581390
38838841071.441.856.8561330
37537539670.640.455.7541270
3633633837039.154.6521220
35235237269.3-11037.953.8511180
34134136068.7-10936.652.8501130
33133135068.1-108.535.551.9481095
32132133967.5-10834.351471060
31131132866.9-107.533.150461025
30230231966.3-10732.149.3451005
29329330965.7-10630.948.343970
28528530165.3-105.529.947.6950
27727729264.6-104.528.846.741925
26926928464.1-10427.645.940895
26226227663.6-10326.64539875
25525526963-10225.444.238850
24824826162.5-10124.243.237825
24124125361.810022.84236800
  
23523524761.49921.741.435785
22922924160.898.220.540.534765
22322323497.3-18.8
21721722896.4-17.533725
21221222295.5-16705
20720721894.6-15.232690
20120121293.8-13.831675
19719720792.8-12.730655
19219220291.9-11.529640
18718719690.7-10620
18318319290-928615
17917918889-827600
17417418287.8-6.4585
17017017886.8-5.426570
16716717586-4.4560
16316317185-3.325545
15615616382.9-0.9525
14914915680.823505
14314315078.722490
13713714376.421460
13113113774450
1261261327220435
12112112769.819415
11611612267.618400
11111111765.715385

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