Comparación de dureza y relación con la resistencia a la tracción

La dureza es una medida de la resistencia de un material a la deformación local, particularmente la deformación plástica, la indentación o el rayado, y es un indicador de la suavidad o dureza del material. Los métodos de medición de la dureza incluyen principalmente los métodos de indentación, rebote y rayado. Entre ellos, HRC, HV y HB son tres indicadores de dureza comúnmente utilizados, que representan la dureza Rockwell en la escala C, la dureza Vickers y la dureza Brinell, respectivamente. Aquí hay una introducción a estos tres tipos de dureza, sus escenarios de aplicación y su relación con la resistencia a la tracción:

• Definición: En la prueba de dureza Rockwell, se utiliza un indentador de cono de diamante para medir la profundidad de la deformación plástica de la indentación para determinar el valor de dureza.
• Escenario de aplicación: Se utiliza principalmente para medir materiales más duros, como acero tratado térmicamente, acero para rodamientos, acero para herramientas, etc.
• Relación con la resistencia a la tracción: Cuando la dureza del acero es inferior a 500HB, la resistencia a la tracción es directamente proporcional a la dureza, es decir, [text{Resistencia a la tracción(kg/mm²)}=3.2timestext{HRC}].

• Definición: La dureza Vickers utiliza un indentador de pirámide cuadrada de diamante con un ángulo de cara relativo de 136°, presionando en la superficie del material con una fuerza de prueba especificada, y el valor de dureza se representa por la presión promedio en el área de la superficie unitaria de la indentación de la pirámide cuadrada.
• Escenario de aplicación: Adecuado para medir varios materiales, especialmente materiales más delgados y capas de endurecimiento superficial, como capas carburizadas y nitruradas.
• Relación con la resistencia a la tracción: Existe una cierta relación correspondiente entre el valor de dureza y la resistencia a la tracción, pero esta relación no es válida en todos los escenarios, especialmente en diferentes condiciones de tratamiento térmico.

• Definición: La dureza Brinell utiliza una bola de acero endurecido o una bola de carburo de tungsteno de cierto diámetro para presionar en la superficie del metal a probar con una cierta carga de prueba, midiendo el diámetro de la indentación en la superficie y calculando la relación entre el área de la superficie esférica de la indentación y la carga.
• Escenario de aplicación: Generalmente se utiliza cuando el material es más blando, como metales no ferrosos, acero antes del tratamiento térmico o acero después del recocido.
• Relación con la resistencia a la tracción: Cuando la dureza del acero es inferior a 500HB, la resistencia a la tracción es directamente proporcional a la dureza, es decir, [text{Resistencia a la tracción(kg/mm²)}=frac{1}{3}timestext{HB}].

Existe una relación correspondiente aproximada entre los valores de dureza y los valores de resistencia a la tracción. Esto se debe a que el valor de dureza está determinado por la resistencia inicial a la deformación plástica y la resistencia continua a la deformación plástica. Cuanto mayor sea la resistencia del material, mayor será la resistencia a la deformación plástica y mayor será el valor de dureza. Sin embargo, esta relación puede variar en diferentes condiciones de tratamiento térmico, especialmente en el estado de revenido a baja temperatura, donde la distribución de los valores de resistencia a la tracción es muy dispersa, lo que dificulta la determinación precisa.

En resumen, HRC, HV y HB son tres métodos comúnmente utilizados para medir la dureza del material, cada uno aplicable a diferentes materiales y escenarios, y tienen una cierta relación con la resistencia a la tracción del material. En aplicaciones prácticas, se debe elegir el método de prueba de dureza apropiado en función de las características del material y los requisitos de prueba.