NTC3
NTC3
NTC3
COLOMBIANA 3
2005-12-22
MATERIALES METLICOS.
ENSAYO DE DUREZA BRINELL. MTODO DE
ENSAYO
I.C.S.: 77.140.10
ICONTEC es una entidad de carcter privado, sin nimo de lucro, cuya Misin es fundamental
para brindar soporte y desarrollo al productor y proteccin al consumidor. Colabora con el
sector gubernamental y apoya al sector privado del pas, para lograr ventajas competitivas en
los mercados interno y externo.
La NTC 3 (Segunda actualizacin) fue ratificada por el Consejo Directivo del 2005-12-22.
Esta norma est sujeta a ser actualizada permanentemente con el objeto de que responda en
todo momento a las necesidades y exigencias actuales.
ICONTEC cuenta con un Centro de Informacin que pone a disposicin de los interesados
normas internacionales, regionales y nacionales y otros documentos relacionados.
DIRECCIN DE NORMALIZACIN
NORMA TCNICA COLOMBIANA NTC 3 (Segunda actualizacin)
MATERIALES METLICOS.
ENSAYO DE DUREZA BRINELL. MTODO DE ENSAYO
0. INTRODUCCIN
Se llama la atencin sobre el hecho de que en esta norma slo se especifica la utilizacin de
esferas de indentacin de carburo.
1. OBJETO
Esta norma especifica el mtodo del ensayo de dureza Brinell para materiales metlicos y se
aplica hasta el lmite de 650 HBW.
Para materiales y/o productos especiales, existe una norma internacional concreta (es decir, la
norma ISO 4498-1).
2. REFERENCIAS NORMATIVAS
Las normas que a continuacin se relacionan contienen disposiciones vlidas para esta norma
internacional. En el momento de la publicacin las ediciones indicadas estaban en vigor. Toda
norma est sujeta a revisin por lo que las partes que basen sus acuerdos en esta norma
internacional deben estudiar la posibilidad de aplicar la edicin ms reciente de las normas
indicadas a continuacin. Los miembros de CEI y de ISO poseen el registro de las normas
internacionales en vigor en cada momento.
ISO 4498-1, Materiales metlicos sinterizados, excluyendo los metales duros. Determinacin de
la dureza aparente. Parte 1: Materiales de dureza esencialmente uniforme en la seccin.
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3. PRINCIPIOS
4. SMBOLOS Y DESIGNACIONES
d2
d1
2
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D D2 d 2
=
2
HBW Dureza Brinell
C arg a de ensayo
= Cons tan te x
rea de la sup erficie de la huella
2F
= 0 ,102 x
D D D2 d 2
2 2
0,102 x F/D Relacin carga-dimetro N/mm
1 1
NOTA Cons tan te = = = 0 ,102
gn 9 ,806 65
NOTA En normas anteriores, en los casos en que se utilizaba una esfera de acero, la dureza Brinell se designaba
por HB o HBS.
4.2 Las letras HBW van precedidas por el valor de la dureza complementado por un ndice
que indica las condiciones de ensayo en el orden siguiente:
EJEMPLO 1 350 HBW 5/750 = dureza Brinell de 350 determinada con una esfera de 5 mm de dimetro y una
carga de ensayo de 7,355 kN aplicada durante 10 s a 15 s.
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EJEMPLO 2 600 HBW 1/30/20 = dureza Brinell de 600 determinada con una esfera de 1 mm de dimetro y una
carga de ensayo de 294,2 N aplicada durante 20 s.
5. MQUINA DE ENSAYO
5.1 Mquina de ensayo, capaz de aplicar una carga de ensayo predeterminada o bien
cargas en un rango entre 9,807 N y 29,42 kN de acuerdo con la norma ISO 6506-2.
5.2 Indentador, una esfera pulida de metal duro, como se especifica en la norma ISO 6506-2.
NOTA En el Anexo A se sugiere un procedimiento para inspecciones peridicas por parte del usuario.
6. PROBETA DE ENSAYO
6.1 El ensayo se debe llevar a cabo sobre una superficie que sea lisa e incluso, libre de
oxidacin, materias extraas, y en particular, libre de lubricantes. La probeta de ensayo debe
tener un acabado superficial que permita una medida precisa del dimetro de la huella.
6.3 El espesor de la probeta de ensayo debe ser al menos ocho veces la profundidad de la
huella. En el Anexo 8 se dan los valores para el espesor mnimo de la probeta de ensayo en
relacin al dimetro medio de huella.
Una deformacin visible en la parte posterior de la probeta de ensayo puede indicar que la
probeta de ensayo es demasiado fina.
7. PROCEDIMIENTO
7.3 La carga de ensayo se debe elegir de forma que el dimetro de huella d quede
comprendido entre los valores 0,24 D y 0,6 D.
La relacin carga-dimetro (0,102 x F/D2) se debe elegir de acuerdo con el material y el ensayo
de dureza como se indica en la Tabla 3.
El dimetro de la esfera se debe tomar tan grande como sea posible, a fin de ensayar la mayor
superficie representativa de la probeta de ensayo.
7.4 La probeta de ensayo se debe colocar sobre un soporte rgido. Las superficies en
contacto deben estar limpias y libres de materias extraas (escamas, aceite, suciedad, etc.). Es
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7.6 A lo largo de! ensayo, se debe proteger la mquina de ensayo de golpes o vibraciones
importantes, que pudieran influir en el resultado del ensayo.
7.7 La distancia desde el extremo de la probeta de ensayo hasta el centro de cada huella
debe tener un mnimo de dos veces y media el dimetro de la huella.
La distancia entre los centros de dos huellas adyacentes debe ser de al menos tres veces el
dimetro medio de la huella.
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Relacin carga-dimetro
Dureza Brinell 2
Material 0,102 x F/D
HBW 2
N/mm
Aleaciones acero - nquel
30
Aleaciones de titanio
a < 140 10
Hierro fundido
140 30
< 35 5
Cobre y aleaciones de cobre 35 a 200 10
> 200 30
2,5
< 35
5
10
Metales ligeros y sus aleaciones 35 a 80
15
10
>80
15
Plomo, estao 1
Metales sinterizados Vase la norma ISO 4498 1
a
En ensayos de hierro fundido el dimetro nominal de la esfera debe ser 2,5 mm, 5 mm 10 mm.
7.8 Se mide el dimetro de cada huella en dos direcciones perpendiculares entre si. Se
debe tomar la media aritmtica de las dos lecturas para el clculo de la dureza Brinell.
7.9 La Tabla C.l (vase el Anexo C) contiene las tablas de clculo que se deben usar para
determinar la dureza Brinell para ensayos en superficies planas.
La incertidumbre del resultado depende de varios parmetros que se pueden dividir en dos
categoras:
NOTA Se debera llevar a cabo una evaluacin completa de la incertidumbre, de acuerdo con la Gua para la
1)
expresin de la incertidumbre en la medida (Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement) . Pueden
tomarse valores indicativos de la incertidumbre extendida a un nivel de confianza del 95 %, iguales al error mximo
permisible dado por la Tabla 2 de la norma ISO 6506-2:1999.
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9. INFORME DE ENSAYO
d) el resultado obtenido;
NOTA 1 No existe ningn mtodo general de conversin precisa de la dureza Brinell a otras escalas de dureza o a
esfuerzo de traccin. Estas conversiones deberan por lo tanto evitarse, a menos que se pueda obtener un factor de
conversin fiable mediante ensayos comparativos,
NOTA 2 Debera destacarse que para materiales anistropos, como por ejemplo aquellos que hayan sido
fuertemente conformados en fro, podra haber diferencias de longitud entre los dimetros de huella, La
especificacin del producto puede indicar limites para estas diferencias.
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ANEXO A
(Informativo)
Realizar al menos una inspeccin peridica de la mquina de ensayo cada da que sea
utilizada.
Antes de realizar la inspeccin, hacer al menos dos huellas preliminares para asegurarse de
que !a probeta de ensayo, el indentador y el soporte estn colocados correctamente. Los
resultados de estas huellas preliminares deberan ignorarse.
Hacer al menos una huella de dureza en un patrn de referencia que tenga aproximadamente
la misma dureza que el materia! a ensayar, Si la diferencia entre el valor medio de las lecturas
de dureza del material ensayado y la dureza del patrn de referencia estn dentro de los lmites
dados en la Tabla 2 de la norma ISO 6506-2:1999, la mquina se puede considerar
satisfactoria. Si no es as, debera efectuarse una verificacin indirecta.
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ANEXO B
(Normativo)
La Tabla B.1 proporciona los valores del espesor mnimo de la probeta de ensayo en relacin
con el dimetro medio de la huella.
Tabla B.1
Dimensiones en milmetros
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ANEXO C
(Normativo)
La determinacin de la dureza Brinell para ensayos sobre superficies planas se da en la Tabla C.1.
Tabla C.1
Relacin carga-dimetro
2
Esfera de identificacin 0,102 x F/D
D 30 15 10 5 2,5 1
mm Carga de ensayo, F
N
10 29 420 14 710 9 807 4 903 2 452 980,7
5 7 355 - 2 452 1 226 612,9 245,2
2,5 1 830 - 612,9 306,5 153,2 61,29
1 294,2 - 98,07 49,03 24,52 9,807
Dimetro medio de la huella Dureza Brinell
d
mm HBW
2,40 1,200 0,600 0 0,240 653 327 218 109 54,5 21,8
2,41 1,205 0,602 4 0,241 648 324 216 108 54,0 21,6
2,42 1,210 0,605 0 0,242 643 321 214 107 53,5 21,4
2,43 1,215 0,607 5 0,243 637 319 212 106 53,1 21,2
2,44 1,220 0,610 0 0,244 632 316 211 105 52,7 21,1
2,45 1,225 0,612 5 0,245 627 313 209 104 52,2 20,9
2,46 1,230 0,615 0 0,246 621 311 207 104 51,8 20,7
2,47 1,235 0,617 5 0,247 616 308 205 103 51,4 20,5
2,48 1,240 0,620 0 0,248 611 306 204 102 50,9 20,4
2,49 1,245 0,622 5 0,249 606 303 202 101 50,5 20,2
2,50 1,250 0,625 0 0,250 601 301 200 100 50,1 20,0
2,51 1,255 0,627 5 0,251 597 298 199 99,4 49,7 19,9
2,52 1,260 0,630 0 0,252 592 296 197 98,6 49,3 19,7
2,53 1,265 0,632 5 0,253 587 294 196 97,8 48,9 19,6
2,54 1,270 0,635 0 0,254 582 291 194 87,1 48,5 19,4
2,55 1,275 0,637 5 0,255 578 289 193 96,3 48,1 19,3
2,56 1,280 0,640 0 0,256 573 287 191 95,5 47,8 19,1
2,57 1,285 0,642 5 0,257 569 284 190 94,8 47,4 19,0
2,58 1,290 0,645 0 0,258 564 282 188 94,0 47,0 18,8
2,59 1,295 0,647 5 0,259 560 280 187 93,3 46,6 18,7
2,60 1,300 0,650 0 0,260 555 278 185 92,6 46,3 18,5
2,61 1,305 0,652 5 0,261 551 276 184 91,8 45,9 18,4
2,62 1,310 0,655 0 0,262 547 273 182 91,1 45,6 18,2
2,63 1,315 0,657 5 0,263 543 271 181 90,4 45,2 18,1
2,64 1,320 0,660 0 0,264 538 269 179 89,7 44,9 17,9
2,65 1,325 0,662 5 0,265 534 267 178 89,0 44,5 17,8
2,66 1,330 0,665 0 0,266 530 265 177 88,4 44,2 17,7
2,67 1,335 0,667 5 0,267 526 263 175 87,7 43,8 17,5
2,68 1,340 0,670 0 0,268 522 261 174 87,0 43,5 17,4
2,69 1,345 0,672 5 0,269 518 259 173 86,4 43,2 17,3
2,70 1,350 0,675 0 0,270 514 257 171 85,7 42,9 17,1
2,71 1,355 0,677 5 0,271 510 255 170 85,1 42,5 17,0
2,72 1,360 0,680 0 0,272 507 253 169 84,4 42,2 16,9
2,73 1,365 0,682 5 0,273 503 251 168 83,8 41,9 16,8
2,74 1,370 0,685 0 0,274 499 250 166 83,2 41,6 16,6
2,75 1,375 0,687 5 0,275 495 248 165 82,6 41,3 16,5
2,76 1,380 0,690 0 0,276 492 246 164 81,9 41,0 16,4
2,77 1,385 0,692 5 0,277 488 244 163 81,3 40,7 16,3
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BIBLIOGRAFA
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DOCUMENTO DE REFERENCIA
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