Descripción de la técnica

La prueba de dureza Rockwell es un método general para medir la dureza a granel de materiales metálicos y poliméricos. Aunque la prueba de dureza no proporciona una medición directa de ninguna de las propiedades de rendimiento, la dureza de un material se correlaciona directamente con su resistencia, resistencia al desgaste y otras propiedades. Las pruebas de dureza se utilizan ampliamente para la evaluación de materiales debido a su simplicidad y bajo costo en relación con la medición directa de muchas propiedades. Específicamente, hay tablas de conversión de dureza Rockwell a resistencia a la tracción disponibles para algunas aleaciones estructurales, incluidos el acero y el aluminio.

El ensayo de dureza Rockwell es un método de ensayo de indentación. El penetrador es un diamante cónico (brale) o una bola de acero duro. Diferentes diámetros de bola de penetrador de 1/16 a 1/2 pulg. se utilizan en función de la escala de prueba.

Para iniciar la prueba, el penetrador se «fija» en la muestra a una carga mínima prescrita. Luego se aplica una carga mayor y se mantiene durante un período de tiempo establecido. La fuerza en el penetrador se reduce a la carga menor. El número de dureza Rockwell se calcula a partir de la profundidad de deformación permanente del penetrador en la muestra, es decir, la diferencia en la posición del penetrador antes y después de la aplicación de la carga principal. Las cargas menores y mayores se pueden aplicar utilizando pesos muertos o resortes. La posición del penetrador se mide mediante un indicador de marcación analógico o un dispositivo electrónico con lectura digital.

Los diversos tipos de penetradores combinados con una gama de cargas de prueba forman una matriz de escalas de dureza Rockwell que son aplicables a una amplia variedad de materiales. Cada escala de dureza Rockwell se identifica mediante una designación de letras indicativas del tipo de penetrador y de las cargas mayores y menores utilizadas para la prueba. El número de dureza Rockwell se expresa como una combinación del valor de dureza numérico medido y la letra de escala precedida por las letras, HR. Por ejemplo, un valor de dureza de 80 en la escala Rockwell A se reporta como 80 HRA.

Información analítica

Ensayo de dureza Rockwell regular: Mide la dureza a granel del material. Hay escalas separadas para metales ferrosos, metales no ferrosos y plásticos. Las escalas de dureza Rockwell comunes incluyen A,B, C y F para metales y M y R para polímeros.

Ensayo de dureza superficial Rockwell: una medición de dureza más sensible a la superficie que las escalas Rockwell regulares. Esta técnica es útil para probar muestras delgadas, muestras con gradientes de dureza en la superficie y áreas pequeñas. Las escalas de dureza Rockwell superficiales son N y T para metales y W, X e Y para materiales no metálicos y recubrimientos blandos.

Aplicaciones típicas

• Control de calidad para tratamiento térmico de metales
• Inspección de material entrante
• Evaluaciones de soldadura en aceros y otras aleaciones
• Verificación de grado para plásticos duros
• Análisis de fallas

Requisitos de muestra

Las pruebas se realizan generalmente en muestras planas o cilíndricas. A menudo se requiere corte y/o mecanizado para obtener muestras de prueba adecuadas de componentes de forma compleja. Para las pruebas se requieren superficies paralelas lisas, libres de recubrimientos, incrustaciones y contaminación bruta. Los requisitos específicos de acabado dependen del material y de la escala de prueba.

Muestras 6 pulg. se puede acomodar un grosor de 150 mm o más grande. El tamaño mínimo de la muestra depende de la dureza de la muestra y de la escala de ensayo. Muestras cilíndricas de hasta 1/8 pulg. (3 mm) de diámetro, y láminas delgadas de 0,006 pulg. (150 µm) de espesor, son el tamaño mínimo para la prueba.