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

23 de mayo de 2024 Roberto Magalhães

1. Dureza

La dureza es un indicador de rendimiento que se utiliza para evaluar la suavidad o dureza de los materiales. Existen muchos métodos de prueba de dureza, cada uno con principios diferentes, lo que da como resultado valores y significados de dureza que no son exactamente iguales.

O mais comum é o teste de dureza de indentação de carga estática, ou seja, Dureza Brinell (HB), Dureza Rockwell (HRA, HRB, HRC), Dureza Vickers (HV) e a dureza da borracha plástica Dureza Shore (HA, HD ) entre otros . Estos valores de dureza representan la resistencia de la superficie del material a ser golpeada por un objeto duro.

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

Por lo tanto, la dureza no es una cantidad puramente física, sino un indicador integral de rendimiento que refleja la elasticidad, plasticidad, resistencia y tenacidad del material.

2. Tipos de dureza

Dureza del acero

El código para la dureza del metal (Dureza) es H. Dependiendo del método de prueba de dureza,

Por lo general, se representa como dureza Brinell (HB), Rockwell (HRC), Vickers (HV), Leeb (HL), etc., siendo HB y HRC las más utilizadas.
HB tiene una amplia gama de aplicaciones, mientras que HRC es adecuado para materiales con alta dureza superficial, como los tratados térmicamente. La diferencia entre los dos está en los diferentes cabezales de los durómetros, siendo el durómetro Brinell el que utiliza una bola de acero y el durómetro Rockwell el que utiliza un diamante.
HV es adecuado para análisis microscópicos. Vickers Dureza (HV) utiliza una carga de hasta 120 kg y un penetrador de cono cuadrado de diamante con un ángulo superior de 136° presionado en la superficie del material. El valor de Dureza Vickers (HV) se calcula dividiendo el área de superficie de la muesca en el material por el valor de carga.
El probador de dureza portátil HL, fácil de medir, utiliza una cabeza de bola que rebota para impactar la superficie de dureza, produciendo un rebote. Utilizando la relación entre la velocidad de rebote del cabezal 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 probador de dureza Leeb portátil más comúnmente utilizado se puede convertir a: dureza Brinell (HB), Rockwell (HRC), Vickers (HV), Shore (HS) después de la medición Leeb (HL). O el valor de dureza se mide directamente mediante 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 metales no ferrosos o acero, antes del tratamiento térmico o después del recocido. La dureza Rockwell (HRC) se utiliza generalmente para materiales con mayor dureza, como la dureza del tratamiento posterior al calor.

La dureza Brinell (HB) utiliza una carga de prueba determinada para presionar una bola de acero endurecido o una bola de aleación dura de un diámetro determinado sobre la superficie metálica que se va a probar, mantenerla durante un tiempo específico, luego descargarla y medir el diámetro de la muesca en la superficie probada.

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

Normalmente es: usar una determinada carga (generalmente 3000 kg) para presionar una bola de acero endurecido de cierto tamaño (generalmente 10 mm de diámetro) sobre la superficie del material, sostenerla por un tiempo, descargarla y la relación entre la La carga y su área de indentación es el valor de dureza Brinell (HB), la unidad es kgf/mm2 (N/mm ² ).

HR – Dureza Rockwell

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

Cuando HB > 450 o la muestra es muy pequeña, no se puede utilizar la prueba de dureza Brinell y se debe adoptar la medición de 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 determinada carga, para presionar la superficie del material a probar, y la dureza del material se calcula a partir de la profundidad de la sangría.

Según las diferentes durezas del material de ensayo, se expresa en tres escalas diferentes:

HRA: Dureza obtenida con una carga de 60kg y un penetrador de diamante cónico, utilizado para materiales extremadamente duros (como el carburo).
HRB: Dureza obtenida utilizando una carga de 100kg y una bola de acero templado de 1,59mm de diámetro, utilizada para materiales de menor dureza (como acero recocido, hierro fundido, etc.).
HRC: Dureza obtenida con una carga de 150kg y penetrador de diamante cónico, utilizado para materiales extremadamente 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 mayor que este rango, se utiliza la escala de dureza HRA Rockwell A. Si la dureza es menor que este rango, se utiliza la escala de dureza B HRB de Rockwell. El límite superior de dureza Brinell es HB650 y no puede exceder este valor.

(4) El penetrador de escala C del probador de dureza Rockwell es un cono de diamante de 120° y la carga de prueba es un valor fijo, el estándar chino es 150 kgf.

El penetrador del durómetro Brinell es una bola de acero endurecido (HBS) o una bola de aleación dura (HBW), y la carga de prueba 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 promedio debe obtenerse midiendo múltiples puntos, adecuado para productos terminados y láminas delgadas, pertenecientes a la categoría de pruebas no destructivas.

La sangría de dureza Brinell es mayor, el valor medido es preciso, no es adecuado para productos terminados y láminas delgadas, que generalmente no pertenecen a la categoría de pruebas no destructivas.

(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 tiene una 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 y adecuado para la producción en masa.

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

(8)Bajo determinadas condiciones, HB y HRC se pueden convertir consultando la tabla. La fórmula de cálculo mental se puede recordar aproximadamente como: 1HRC≈1/10HB.

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

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

Resistencia a la tracción habitación N/ ^mm2	Alta tensión	media pensión	CDH
250	80	76.0	–
270	85	80,7	–
285	90	85.2	–
305	95	90.2	–
320	100	95.0	–
335	105	99,8	–
350	110	105	–
370	115	109	–
380	120	114	–
400	125	119	–
415	130	124	–
430	135	128	–
450	140	133	–
465	145	138	–
480	150	143	–
490	155	147	–
510	160	152	–
530	165	156	–
545	170	162	–
560	175	166	–
575	180	171	–
595	185	176	–
610	190	181	–
625	195	185	–
640	200	190	–
660	205	195	–
675	210	199	–
690	215	204	–
705	220	209	–
720	225	214	–
740	230	219	–
755	235	223	–
770	240	228	20.3
785	245	233	21.3
800	250	238	22.2
820	255	242	23.1
835	260	247	24.0
850	265	252	24.8
865	270	257	25.6
880	275	261	26.4
900	280	266	27.1
915	285	271	27,8
930	290	276	28,5
950	295	280	29.2
965	300	285	29,8
995	310	295	31.0
1030	320	304	32.2
1060	330	314	33.3
1095	340	323	34.4
1125	350	333	35,5
1115	360	342	36,6
1190	370	352	37,7
1220	380	361	38,8
1255	390	371	39,8
1290	400	380	40,8
1320	410	390	41,8
1350	420	399	42,7
1385	430	409	43,6
1420	440	418	44,5
1455	450	428	45.3
1485	460	437	46.1
1520	470	447	46,9
1555	480	(456)	47,7
1595	490	(466)	48.4
1630	500	(475)	49.1
1665	510	(485)	49,8
1700	520	(494)	50,5
1740	530	(504)	51.1
1775	540	(513)	51,7
1810	550	(523)	52.3
1845	560	(532)	53.0
1880	570	(542)	53,6
1920	580	(551)	54.1
1955	590	(561)	54,7
1995	600	(570)	55.2
2030	610	(580)	55,7
2070	620	(589)	56.3
2105	630	(599)	56,8
2145	640	(608)	57,3
2180	650	(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 relaciones aproximadas de varias durezas.

barcol	Brinell	Vickers	Webster	rockwell
GYZJ	10mm	5 kilos	B	rockwell
934-1	500 kilos			B	Y	F	h
35		21					32
36		22					35
37		23					37
38		24					40
39		25					42
40	25	26					45
41	25	27					47
42	26	28					49
43	27	29					51
44	27	30					54
45	28	30					56
46	29	31					58
47	30	32			23		60
48	30	33	0,7		26		62
49	31	34	1.3		28		64
50	32	35	1.9		31		66
51	33	36	2.5		34		68
52	34	38	3.1		36		70
53	35	39	3.6		39	30	72
54	37	40	4.2		41	34	73
55	38	41	4.7		44	37	75
56	39	43	5.3		46	40	77
57	40	44	5.8		48	43	78
58	42	45	6.3		50	46	80
59	43	47	6.8		53	48	82
60	45	49	7.3		55	51	83
61	46	50	7.8		57	54	85
62	48	52	8.3		59	56	86
63	50	54	8.8		61	59	88
64	51	56	9.2		63	61	89
sesenta y cinco	53	58	9.7		sesenta y cinco	63	90
66	55	60	10.1		67	66	92
67	57	62	10.6		69	68	93

barcol		Vickers	Webster	rockwell
GYZJ	10mm	5 kilos	B	rockwell
934-1	500 kilos			B	Y	F	h
68	60	sesenta y cinco	11		71	70	94
69	62	67	11.4		73	72	95
70	64	70	11.8	17	75	74	97
71	67	72	12.2	23	76	75	98
72	69	75	12.6	28	78	77	99
73	72	78	12.9	33	80	79	100
74	75	81	13.3	38	81	80	101
75	78	85	13.7	42	83	82	102
76	80	88	14	47	84	83	103
77	84	92	14.3	51	86	85	104
78	87	95	14.7	55	87	86	105
79	90	99	15	59	89	88	106
80	94	103	15.3	63	90	89	106
81	97	108	15.6	66	91	90	107
82	101	112	15.9	70	92	91	108
83	105	117	16.2	73	94	92	109
84	109	121	16.4	76	95	93	109
85	113	126	16.7	79	96	94	110
86	117	131	16.9	81	97	95	111
87	121	137	17.2	84	98	96	111
88	126	142	17.4	86	99	97	112
89	130		17.6	88	100	98	112
90	135		17.8	90	101	98	113
91	140		18		102	99	114
92	145		18.2		103	100
93			18.4		103	100
94			18.6		104	101
95			18.7		105	102
96			18.9		106	102
97			19		106	103
98			19.2		107
98			19.3		107
100			19.4		108

5. El valor de conversión aproximado de la dureza Brinell del acero.

media pensión		Alta tensión	HORA	HRB	CDH	HORA	SH	Resistencia a la tracción MPa
Esfera estándar	Bola de carburo de tungsteno	Alta tensión	HORA	HRB	CDH	HORA	SH	Resistencia a la tracción MPa
–	–	940	85,6	–	68	76,9	97	–
–	–	920	85,3	–	67,5	76,5	96	–
–	–	900	85	–	67	76.1	95	–
–	-767	880	84,7	–	66,4	75,7	93	–
–	-757	860	84,4	–	65,9	75,3	92	–

–	-745	840	84.1	–	65,3	74,8	91	–
–	-733	820	83,8	–	64,7	74.3	90	–
–	-722	800	83,4	–	64	73,8	88	–
–	-712	–	–	–	–	–	–	–
–	-710	780	83	–	63.3	73.3	87	–
–	-698	760	82,6	–	62,5	72,6	86	–

–	-684	740	82.2	–	61,8	72.1	–	–
–	-682	737	82.2	–	61,7	72	84	–
–	-670	720	81,8	–	61	71,5	83	–
–	-656	700	81.3	–	60.1	70,8	–	–
–	-653	697	81.2	–	60	70,7	81	–

–	-647	690	81.1	–	59,7	70,5	–	–
–	-638	680	80,8	–	59.2	70.1	80	–
–	630	670	80,6	–	58,8	69,8	–	–
–	627	667	80,5	–	58,7	69,7	79	–

–	–	677	80,7	–	59.1	70	–	–
–	601	640	79,8	–	57,3	68,7	77	–

–	–	640	79,8	–	57,3	68,7	–	–
–	578	615	79.1	–	56	67,7	75	–

–	–	607	78,8	–	55,6	67,4	–	–
–	555	591	78,4	–	54,7	66,7	73	2055

–	–	579	78	–	54	66.1	–	2015
–	534	569	77,8	–	53,5	65,8	71	1985

–	–	533	77.1	–	52,5	sesenta y cinco	–	1915
–	514	547	76,9	–	52.1	64,7	70	1890

-495	–	539	76,7	–	51,6	64.3	–	1855
–	–	530	76,4	–	51.1	63,9	–	1825
–	495	528	76,3	–	51	63,8	68	1820

-477	–	516	75,9	–	50.3	63.2	–	1780
–	–	508	75,6	–	49,6	62,7	–	1740
–	477	508	75,6	–	49,6	62,7	66	1740

-461	–	495	75.1	–	48,8	61,9	–	1680
–	–	491	74,9	–	48,5	61,7	–	1670
–	461	491	74,9	–	48,5	61,7	sesenta y cinco	1670

444	–	474	74.3	–	47.2	61	–	1595
–	–	472	74.2	–	47.1	60,8	–	1585
–	444	472	74.2	–	47.1	60,8	63	1585

429	429	455	73,4	–	45,7	59,7	61	1510
415	415	440	72,8	–	44,5	58,8	59	1460
401	401	425	72	–	43.1	57,8	58	1390
388	388	410	71,4	–	41,8	56,8	56	1330
375	375	396	70,6	–	40.4	55,7	54	1270

363	363	383	70	–	39.1	54,6	52	1220
352	352	372	69.3	-110	37,9	53,8	51	1180
341	341	360	68,7	-109	36,6	52,8	50	1130
331	331	350	68.1	-108,5	35,5	51,9	48	1095
321	321	339	67,5	-108	34.3	51	47	1060

311	311	328	66,9	-107,5	33.1	50	46	1025
302	302	319	66,3	-107	32.1	49.3	45	1005
293	293	309	65,7	-106	30,9	48.3	43	970
285	285	301	65,3	-105,5	29,9	47,6	–	950
277	277	292	64,6	-104,5	28.8	46,7	41	925

269	269	284	64.1	-104	27,6	45,9	40	895
262	262	276	63,6	-103	26.6	45	39	875
255	255	269	63	-102	25.4	44.2	38	850
248	248	261	62,5	-101	24.2	43.2	37	825
241	241	253	61,8	100	22.8	42	36	800

235	235	247	61,4	99	21.7	41.4	35	785
229	229	241	60,8	98,2	20,5	40,5	34	765
223	223	234	–	97,3	-18,8	–	–
217	217	228	–	96,4	-17,5	–	33	725
212	212	222	–	95,5	-dieciséis	–	–	705

207	207	218	–	94,6	-15,2	–	32	690
201	201	212	–	93,8	-13,8	–	31	675
197	197	207	–	92,8	-12,7	–	30	655
192	192	202	–	91,9	-11,5	–	29	640
187	187	196	–	90,7	-10	–	–	620

183	183	192	–	90	-9	–	28	615
179	179	188	–	89	-8	–	27	600
174	174	182	–	87,8	-6.4	–	–	585
170	170	178	–	86,8	-5.4	–	26	570
167	167	175	–	86	-4.4	–	–	560

163	163	171	–	85	-3.3	–	25	545
156	156	163	–	82,9	-0,9	–	–	525
149	149	156	–	80,8	–	–	23	505
143	143	150	–	78,7	–	–	22	490
137	137	143	–	76,4	–	–	21	460

131	131	137	–	74	–	–	–	450
126	126	132	–	72	–	–	20	435
121	121	127	–	69,8	–	–	19	415
116	116	122	–	67,6	–	–	18	400
111	111	117	–	65,7	–	–	15	385