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Dureza Brinell para niños

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La dureza Brinell es una forma de medir qué tan resistente es un material a ser marcado o deformado. Imagina que quieres saber si un material es blando como la plastilina o duro como una roca. Este método nos ayuda a descubrirlo. Fue creado por un ingeniero sueco llamado Johan August Brinell en el año 1900, ¡así que es uno de los métodos más antiguos para medir la dureza!

Archivo:Durometro
Durómetro, una máquina para medir la dureza de los materiales.

¿Qué es la Dureza Brinell?

La dureza es la capacidad de un material para resistir que otro objeto lo raye o lo marque. La dureza Brinell mide esto presionando un objeto especial contra el material y viendo qué tan grande es la marca que deja. Cuanto más pequeña sea la marca, más duro es el material.

¿Cómo se mide la Dureza Brinell?

Para medir la dureza Brinell, se usa una máquina llamada Durómetro. Esta máquina tiene una pequeña bola, que puede ser de acero endurecido o de un material muy resistente llamado carburo de tungsteno.

El proceso es así:

  • Se elige una bola del tamaño adecuado (por ejemplo, de 1 a 12 milímetros de diámetro).
  • Se aplica una fuerza específica sobre la bola, empujándola contra la superficie del material que se quiere probar.
  • La bola deja una pequeña marca redonda en el material.
  • Luego, se mide el diámetro de esa marca. Cuanto más pequeña sea la marca, más duro es el material.

Este método es muy útil para materiales que no son extremadamente duros y para piezas delgadas. También es bueno para materiales que no son completamente uniformes, como el hierro fundido, porque la marca es lo suficientemente grande como para dar una buena idea de la dureza general.

Archivo:BrinellHardness
Diagrama que muestra cómo la bola penetra el material dejando una huella.

¿Qué fuerza se debe usar?

La fuerza que se aplica con la bola depende del tipo de material y del tamaño de la bola. Hay una fórmula para calcularla:

P = K\cdot D^2
Símbolo Nombre Unidad
P Carga o fuerza a usar kgf
K Constante para cada material:
D Diámetro de la bola mm

¿Cuándo es válido el ensayo Brinell?

Este método funciona muy bien para materiales con una dureza menor a 600 HB (HB es la unidad de dureza Brinell). Si el material es más duro que eso, la bola de acero podría deformarse y la medición no sería correcta. Para materiales muy duros, se usan otros métodos, como la dureza Vickers.

También es importante que la pieza que se está probando sea lo suficientemente gruesa. El espesor de la pieza debe ser al menos 8 veces la profundidad de la marca que deja la bola. Si no es así, la medición podría no ser precisa.

Fórmula para calcular la Dureza Brinell

Una vez que se mide el diámetro de la marca, se usa una fórmula para calcular el valor exacto de la dureza Brinell (HB):

\mbox{HB}=\frac{2P}{\pi D^2}\left(\frac{1}{1-\sqrt{1-\frac{d^2}{D^2}}}\right)
Símbolo Nombre Unidad
\mbox{HB} Dureza Brinell
P Carga o fuerza aplicada kgf
D Diámetro de la bola mm
d Diámetro de la marca en la superficie mm

Ejemplos de Dureza Brinell en materiales comunes

Archivo:Kugelschlaghärteprüfgerät
Durómetro Brinell portátil.

Aquí tienes algunos ejemplos de valores de dureza Brinell para diferentes materiales:

Madera (blanda, como el pino) 1.6 HB
Madera (dura) entre 2.6 y 7 HB
Aluminio (sin tratamiento) 15 HB
Plomo (puro) 5 HB
Plomo (aleación) 22 HB
Aleación de aluminio (tratada) 75 a 115 HB
Cobre 35 HB
Acero (blando) 120 a 125 HB
Acero (inoxidable) 230 a 250 HB
Vidrio 482 a 550 HB
Acero para herramientas 500 a 700 HB
Dibororrenio (un material muy duro) 4600 HB

Normas para la Dureza Brinell

Existen normas internacionales que aseguran que las mediciones de dureza Brinell se hagan de la misma manera en todo el mundo. Esto es importante para que los resultados sean confiables y comparables. Algunas de estas normas son:

  • Para madera: ISO 3355
  • Para metales (de dureza blanda a media): EN ISO 6506-1 a EN ISO 6506-4
  • En Estados Unidos: ASTM E10-08

Ver también

Véase también

Kids robot.svg En inglés: Brinell scale Facts for Kids

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Dureza Brinell para Niños. Enciclopedia Kiddle.