Este documento describe varios métodos para medir la dureza de los materiales, incluyendo la escala de Mohs utilizada en mineralogía, la escala Brinell utilizada para metales, y la escala Vickers que es una mejora de Brinell y se usa para materiales más delgados. Explica que la dureza mide la resistencia de un material a ser rayado o marcado, y que medir la dureza es más rápido y económico que otras pruebas mecánicas como la tracción.

1. Determinación de la dureza de los
materiales
“El DURÓMETRO”

2. Dureza
 La dureza es una propiedad mecánica de los
materiales consistente en la dificultad que existe
para rayar (mineralogía) o crear marcas en la
superficie mediante micropenetración de una
punta (penetrabilidad).
 En metalurgia la dureza se mide utilizando un
durómetro para el ensayo de penetración.
Dependiendo del tipo de punta empleada y del
rango de cargas aplicadas, existen diferentes
escalas, adecuadas para distintos rangos de dureza.

3. Escalas de uso industrial
 El interés de la determinación de la
dureza en los aceros estriba en la
correlación existente entre la dureza
y la resistencia mecánica, siendo un
método de ensayo más económico y
rápido que el ensayo de tracción, por
lo que su uso está muy extendido.
 Hasta la aparición de la primera
máquina Brinell para la
determinación de la dureza, ésta se
medía de forma cualitativa
empleando una lima de acero
templado que era el material más
duro que se empleaba en los talleres.

4. Las escalas de uso industrial son:
 Dureza Brinell: Emplea como punta una bola de acero templado o carburo de W. Para
materiales duros, es poco exacta pero fácil de aplicar. Poco precisa con chapas de menos de
6mm de espesor. Estima resistencia a tracción.
 Dureza Knoop: Mide la dureza en valores de escala absolutas, y se valoran con la profundidad
de señales grabadas sobre un mineral mediante un utensilio con una punta de diamante al que
se le ejerce una fuerza standard.
 Dureza Rockwell: Se utiliza como punta un cono de diamante (en algunos casos bola de acero).
Es la más extendida, ya que la dureza se obtiene por medición directa y es apto para todo tipo
de materiales. Se suele considerar un ensayo no destructivo por el pequeño tamaño de la huella.
 Rockwell superficial: Existe una variante del ensayo, llamada Rockwell superficial, para la
caracterización de piezas muy delgadas, como cuchillas de afeitar o capas de materiales que
han recibido algún tratamiento de endurecimiento superficial.
 Dureza Rosiwal: Mide en escalas absoluta de durezas, se expresa como la resistencia a la
abrasión medias en pruebas de laboratorio y tomando como base el corindón con un valor de
1000.
 Dureza Shore: Emplea un escleroscopio. Se deja caer un indentador en la superficie del
material y se ve el rebote. Es adimensional, pero consta de varias escalas. A mayor rebote
mayor dureza. Aplicable para control de calidad superficial. Es un método elástico, no de
penetración como los otros.
 Dureza Vickers: Emplea como penetrador un diamante con forma de pirámide cuadrangular.
Para materiales blandos, los valores Vickers coinciden con los de la escala Brinell. Mejora del
ensayo Brinell para efectuar ensayos de dureza con chapas de hasta 2mm de espesor.
 Dureza Webster: Emplea máquinas manuales en la medición, siendo apto para piezas de difícil
manejo como perfiles largos extruidos. El valor obtenido se suele convertir a valores Rockwell.

5. Escala usadas en mineralogía
1. Talco, (se puede rayar fácilmente con la uña)
2. Yeso, (se puede rayar con la uña con más dificultad)
3. Calcita, (se puede rayar con una moneda de cobre)
4. Fluorita, (se puede rayar con un cuchillo)
5. Apatita, (se puede rayar difícilmente con un cuchillo)
6. Feldespato, (se puede rayar con una cuchilla de acero)
7. Cuarzo, (raya el vidrio)
8. Topacio, (sólo se raya mediante diamante)
9. Corindón, (sólo se raya mediante diamante)
10. Diamante, (el mineral natural más duro)
En mineralogía se utiliza la escala de Mohs, creada por el austríaco Friedrich
Mohs, que mide la resistencia al rayado de los materiales.

6. Dureza BRINELL ( HBS y HBW)
 Este método consiste en comprimir una bola de acero
templado, de un diámetro determinado, sobre un material a
ensayar, por medio de una carga y durante un tiempo
también conocido.
El valor de la carga P viene dado por : P = K D2
, donde
K= cte. de ensayo. El tiempo de ensayo es t =10 - 15 seg.
según normas UNE. Los valores de K para algunos
materiales son:
•Aceros y elementos siderúrgicos: K=30
•Cobres, Bronces, Latones: K=10
•Aluminio y aleaciones: K=5 ;
•Materiales blandos (Sn, Pb): K=2,5 ;
No se utilizan los ensayos Brinell para durezas superiores
a 500 (aceros templados), porque se deforman las bolas.

7. Dureza Vickers
 El ensayo de dureza Vickers, llamado el ensayo universal,
es un método para medir la dureza de los materiales. Sus
cargas van de 5 a 125 kilopondios (de cinco en cinco). Su
penetrador es una pirámide de diamante con un ángulo
base de 136º.
 Se emplea para láminas delgadas hasta 0,15 mm (0.006
pulgadas) y no se lee directamente en la máquina. Para
determinar el número de dureza se aplica la siguiente
fórmula:
HV = (1.8544 * F) / d 2
Punta de Durómetro para ensayo Vickers

8. Dureza Vickers
 Este ensayo constituye una mejora al ensayo de dureza Brinell. Se
presiona el indentador contra una probeta, bajo cargas más ligeras que
las utilizadas en el ensayo Brinell. Se miden las diagonales de la
impresión cuadrada y se halla el promedio para aplicar la fórmula
antes mencionada.
 Este tipo de ensayo es recomendado para durezas superiores a 500 HB
(en caso de ser inferior, se suele usar el ensayo de dureza Brinell). Este
ensayo, además, puede usarse en superficies no planas. Sirve para
medir todo tipo de dureza, y espesores pequeños. (Aunque si el
material es muy blando, se usa el método de Brinell)
 En este caso, el esquema de medición es el siguiente:
 Resultado de la medición, Tipo de dureza y Fuerza aplicada
 Ejemplo:
 315 HV 30
 Donde las unidades son:
 Kp/mm2 Kp

9. Fin de la presentación.
 Muchas gracias por su atención.

10. Fin de la presentación.
 Muchas gracias por su atención.