La prueba de dureza Rockwell es un método ampliamente utilizado para evaluar la dureza de materiales en la industria moderna. Proporciona resultados inmediatos midiendo la profundidad de la indentación bajo una carga estándar, eliminando la necesidad de medición óptica. Esta simplicidad reduce el error del operador, acelera la producción y facilita las pruebas automatizadas. Gracias a su velocidad, consistencia y facilidad de uso, Rockwell es un método preferido en prueba de dureza.
¿Qué es la prueba de dureza Rockwell?
La prueba de dureza Rockwell fue inventada por dos personas, Hugh Rockwell y Stanley P. Rockwell. Ambos no eran parientes, pero trabajaban para la New Departure Company en Bristol. La idea era crear una prueba más eficiente y que no dependiera tanto del operador como otros métodos. Solicitaron la patente de su invención el 1914 de julio de 15, pero la aprobación finalmente llegó el 11 de febrero de 1919, cinco años después.
La prueba de dureza Rockwell mide la dureza de un material midiendo la profundidad de la penetración del indentador con una carga aplicada. Rockwell, a diferencia de Brinell o Vickers, no mide el tamaño de la indentación mediante observación visual; la máquina proporciona una lectura directa.
Procedimiento de prueba de dureza Rockwell
El principio del método de prueba de dureza Rockwell incluye el uso de una carga menor y una mayor para verificar la dureza de los materiales Según la medición de profundidad diferencial. También se aplican diferentes cargas mediante diferentes penetradores, conocidos como escalas. Las escalas se denotan con diferentes letras finales, como HRA, HRB, HRC, etc., que indican el diferente número de dureza Rockwell (HR) resultante al aplicar diferentes cargas.
Preparación de la muestra
Para evitar que la muestra de prueba se deforme bajo la carga aplicada, asegúrese de que la superficie sea lisa, plana, limpia y gruesa.
Seleccionar la escala correcta
Seleccione la escala según el tipo de material probado. Por ejemplo, elija HRB para cobre o latón blando, y HRC para acero endurecido.
Pasos de prueba
Aplique una carga menor de 10 kgf para establecer un punto de referencia cero usando el penetrador, luego mida la profundidad de la sangría usando el dial o la pantalla digital.
Aplicar la carga mayor (60/100/150 kgf dependiendo de la báscula) en el mismo sitio donde se aplicó la carga menor.
El siguiente paso es hacer una hendidura más profunda, para ello se coloca la carga principal durante un tiempo de permanencia de unos 2 a 6 segundos, para poder tomar la medición.
Para medir la sangría final, quitarás la carga principal y dejarás la carga menor.
Lea las medidas y el valor de dureza directamente desde la máquina.
Máquina de prueba de dureza Rockwell
La máquina de ensayo de dureza Rockwell consta de un sistema de indentación, un mecanismo de aplicación de carga y una interfaz de lectura directa (ya sea un dial analógico o una pantalla digital). Los dos tipos principales de indentadores son los indentadores de bola de acero para el ensayo de materiales más blandos (p. ej., escala HRB) y los indentadores de cono de diamante (Brale) para materiales más duros (p. ej., escala HRC).
Aplicaciones de la prueba de dureza Rockwell
Se sabe que la prueba de dureza Rockwell es simple y adaptable; por eso, se utiliza comúnmente en muchas aplicaciones en diferentes industrias:
- Se utiliza en metales y aleaciones para evaluar la dureza de aceros, aleaciones de cobre, aluminio y más.
- Se aplica en fabricación e ingeniería para producir líneas para controles de calidad rápidos.
- En la industria automotriz y aeroespacial, para garantizar que los componentes estructurales sean duraderos y resistentes.
- Se utiliza para la verificación del tratamiento térmico para confirmar la eficacia de procesos como el recocido y el temple.
Ventajas y desventajas de la prueba de dureza Rockwell
Ventajas
- En comparación con otros métodos de prueba, la prueba de dureza Rockwell es más rápida y ahorra tiempo porque los valores se leen instantáneamente desde la pantalla.
- Este método casi no tiene errores porque las mediciones se realizan principalmente de forma automática y no por operadores humanos.
- Las mediciones se observan a simple vista; aquí no es necesario el uso de un dispositivo óptico como un microscopio para los procedimientos.
- Se puede utilizar para probar una amplia gama de materiales y niveles de dureza, lo que lo convierte en un método de prueba muy versátil y escalable.
- La prueba de dureza Rockwell es muy rentable.
Desventajas
Una desventaja importante de esta prueba es su sensibilidad a la superficie del material, a si está contaminada con aceite, a si es rugosa o curva. Esto puede producir resultados irregulares. Otra limitación es que este método de prueba es más adecuado para muestras con superficie plana; presenta dificultades con formas complejas.
Diferencia entre las pruebas de dureza Brinell, Rockwell y Vickers
La siguiente tabla proporciona una comparación de los Brinell, Rockwell y Pruebas de dureza Vickers.
| Característica | Rockwell | Brinell | Vickers |
|---|---|---|---|
| Tipo de penetrador | Bola de acero / Diamante | Bola de acero | Pirámide de diamantes |
| Base de medición | Profundidad | Diámetro de sangría | Diagonal de sangría |
| Rango de carga | 60–150 kgf | 500–3000 kgf | 1–100 kgf |
| La mejor opción para | Todos los metales | Materiales gruesos | Materiales delgados y duros |
| Precisión | Moderada | Baja | Alta |
| Facilidad de Uso | Muy alto | Moderada | Requiere microscopio |
| Velocidad de aplicación | Rápido | Más lento | Moderada |
| Preparación de la superficie | Minimo | Más crítico | Altamente critico |
Cada prueba de dureza del material tiene su nicho; Rockwell se prefiere por su velocidad y automatización, Brinell para superficies irregulares y Vickers para microdureza y materiales delgados.
Preguntas Frecuentes
1. ¿Cuántas escalas de prueba de dureza Rockwell existen?
Hay 30 escalas de dureza Rockwell en total que dependen del tipo de material y cada una se denota con letras como A, B, C, etc. Se agrupan en dos categorías que son las escalas regulares de Rockwell y las escalas superficiales de Rockwell.
2. ¿Cuál es la diferencia entre las escalas Rockwell regular y Rockwell superficial?
Las escalas Rockwell regulares se utilizan para probar materiales más gruesos aplicando cargas mayores; por ejemplo, se aplica una carga menor de aproximadamente 10 kgf, con cargas mayores de 50 a 150 kgf. Por otro lado, las escalas Rockwell superficiales se utilizan para probar materiales más delgados, donde la carga menor aplicada es de aproximadamente 3 kgf, con una carga mayor de 15 a 45 kgf.