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norma española

UNE-EN ISO 6506-1

Diciembre 2006 TÍTULO

Materiales metálicos Ensayo de dureza Brinell Parte 1: Método de ensayo (ISO 6506-1:2005)

Metallic materials. Brinell hardness test. Part 1: Test method (ISO 6506-1:2005). Matériaux métalliques. Essai de dureté Brinell. Partie 1: Méthode d'essai (ISO 6506-1:2005).

CORRESPONDENCIA

Esta norma es la versión oficial, en español, de la Norma Europea EN ISO 6506-1:2005, que a su vez adopta la Norma Internacional ISO 6506-1:2005.

OBSERVACIONES

Esta norma, junto con la Norma UNE-EN ISO 6506-4 en elaboración, anulará y sustituirá a la Norma UNE-EN ISO 6506-1:2000.

ANTECEDENTES

Esta norma ha sido elaborada por el comité técnico AEN/CTN 7 Ensayos de materiales cuya Secretaría desempeña ESCUELA UNIVERSITARIA DE ARQUITECTURA TÉCNICA.

Editada e impresa por AENOR Depósito legal: M 52093:2006

LAS OBSERVACIONES A ESTE DOCUMENTO HAN DE DIRIGIRSE A:

 AENOR 2006 Reproducción prohibida

C Génova, 6 28004 MADRID-España

22 Páginas Teléfono Fax

91 432 60 00 91 310 40 32

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Grupo 15

S

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NORMA EUROPEA EUROPEAN STANDARD NORME EUROPÉENNE EUROPÄISCHE NORM

EN ISO 6506-1 Diciembre 2005

ICS 77.040.10

Sustituye a EN ISO 6506-1:1999

Versión en español

Materiales metálicos Ensayo de dureza Brinell Parte 1: Método de ensayo (ISO 6506-1:2005)

Metallic materials. Brinell hardness test. Part 1: Test method (ISO 6506-1:2005).

Matériaux métalliques. Essai de dureté Brinell. Partie 1: Méthode d'essai (ISO 6506-1:2005).

Metallische Werkstoffe. Härteprüfung nach Brinell. Teil 1: Prüfverfahren (ISO 6506-1:2005)

Esta norma europea ha sido aprobada por CEN el 2005-12-14. Los miembros de CEN están sometidos al Reglamento Interior de CEN/CENELEC que define las condiciones dentro de las cuales debe adoptarse, sin modificación, la norma europea como norma nacional. Las correspondientes listas actualizadas y las referencias bibliográficas relativas a estas normas nacionales pueden obtenerse en el Centro de Gestión de CEN, o a través de sus miembros. Esta norma europea existe en tres versiones oficiales (alemán, francés e inglés). Una versión en otra lengua realizada bajo la responsabilidad de un miembro de CEN en su idioma nacional, y notificada al Centro de Gestión, tiene el mismo rango que aquéllas. Los miembros de CEN son los organismos nacionales de normalización de los países siguientes: Alemania, Austria, Bélgica, Chipre, Dinamarca, Eslovaquia, Eslovenia, España, Estonia, Finlandia, Francia, Grecia, Hungría, Irlanda, Islandia, Italia, Letonia, Lituania, Luxemburgo, Malta, Noruega, Países Bajos, Polonia, Portugal, Reino Unido, República Checa, Suecia y Suiza.

CEN COMITÉ EUROPEO DE NORMALIZACIÓN European Committee for Standardization Comité Européen de Normalisation Europäisches Komitee für Normung CENTRO DE GESTIÓN: Rue de Stassart, 36 B-1050 Bruxelles  2005 Derechos de reproducción reservados a los Miembros de CEN.

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PRÓLOGO El texto de la Norma EN ISO 6506-1:2005 ha sido elaborado por el Comité Técnico ISO/TC 164 Ensayos mecánicos de los materiales metálicos en colaboración con el Comité Técnico ECISS/TC 1 Ensayos de acero, cuya Secretaría está desempeñada por AFNOR. Esta norma europea debe recibir el rango de norma nacional mediante la publicación de un texto idéntico a ella o mediante ratificación antes de finales de junio de 2006, y todas las normas nacionales técnicamente divergentes deben anularse antes de finales de junio de 2006. Esta norma anula y sustituye a la Norma Europea EN ISO 6506-1:1999. De acuerdo con el Reglamento Interior de CEN/CENELEC, están obligados a adoptar esta norma europea los organismos de normalización de los siguientes países: Alemania, Austria, Bélgica, Chipre, Dinamarca, Eslovaquia, Eslovenia, España, Estonia, Finlandia, Francia, Grecia, Hungría, Irlanda, Islandia, Italia, Letonia, Lituania, Luxemburgo, Malta, Noruega, Países Bajos, Polonia, Portugal, Reino Unido, República Checa, Suecia y Suiza. DECLARACIÓN El texto de la Norma Internacional ISO 6506-1:2005 ha sido aprobado por CEN como Norma Europea EN ISO 6506-1:2005 sin ninguna modificación.

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ÍNDICE Página PRÓLOGO ........................................................................................................................................

6

INTRODUCCIÓN ............................................................................................................................

7

1

OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN ......................................................................

7

2

NORMAS PARA CONSULTA.......................................................................................

7

3

PRINCIPIO ......................................................................................................................

7

4

SÍMBOLOS Y ABREVIATURAS..................................................................................

8

5

MÁQUINA DE ENSAYO................................................................................................

9

6

PROBETA ........................................................................................................................

9

7

PROCEDIMIENTO.........................................................................................................

10

8

INCERTIDUMBRE DE LOS RESULTADOS..............................................................

12

9

INFORME DE ENSAYO ................................................................................................

13

ANEXO A (Informativo) PROCEDIMIENTO DE CONTROL PERIÓDICO DE LA MÁQUINA DE ENSAYO POR EL USUARIO .................................

14

ANEXO B (Normativo)

ESPESOR MÍNIMO DE LA PROBETA EN FUNCIÓN DEL DIÁMETRO MEDIO DE HUELLA...................................................

15

ANEXO C (Informativo) INCERTIDUMBRE DE LOS VALORES DE DUREZA MEDIDOS.............................................................................................

16

BIBLIOGRAFÍA...............................................................................................................................

22

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PRÓLOGO ISO (la Organización Internacional de Normalización) es una federación mundial de organismos nacionales de normalización (organismos miembros de ISO). El trabajo de preparación de las normas internacionales normalmente se realiza a través de los comités técnicos de ISO. Cada organismo miembro interesado en una materia para la cual se haya establecido un comité técnico, tiene el derecho de estar representado en dicho comité. Las organizaciones internacionales, públicas y privadas, en coordinación con ISO, también participan en el trabajo. ISO colabora estrechamente con la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) en todas las materias de normalización electrotécnica. Las normas internacionales se redactan de acuerdo con las reglas establecidas en la Parte 2 de las Directivas ISO/IEC. La tarea principal de los comités técnicos es preparar normas internacionales. Los proyectos de normas internacionales adoptados por los comités técnicos se envían a los organismos miembros para su votación. La publicación como norma internacional requiere la aprobación por al menos el 75% de los organismos miembros con derecho a voto. Se llama la atención sobre la posibilidad de que algunos de los elementos de esta norma internacional puedan estar sujetos a derechos de patente. ISO no asume la responsabilidad por la identificación de cualquiera o todos los derechos de patente. La Norma Internacional ISO 6506-1 fue preparada por el Comité Técnico ISO/TC 164 Ensayos mecánicos de los materiales metálicos, Subcomité SC 3, Ensayos de dureza. Esta segunda edición, junto con la Norma Internacional ISO 6506-4, anula y sustituye a la primera edición (ISO 6506-1:1999) que ha sido objeto de una revisión técnica La Norma internacional ISO 6506 consta de la partes siguientes bajo el título general Materiales metálicos. Ensayo de dureza Brinell: − Parte 1: Método de ensayo − Parte 2: Verificación y calibración de las máquinas de ensayo − Parte 3: Calibración de los bloques patrón

− Parte 4:Tabla de valores de dureza

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INTRODUCCIÓN Se llama la atención sobre el hecho de que en esta parte de la Norma Internacional ISO 6506 sólo se especifica la utilización de indentadores esféricos de metal duro. La designación de la dureza Brinell es HBW y no debe confundirse con la anterior designación HB, o HBS cuando se utilizaba un indentador esférico de acero. La verificación periódica de la máquina de ensayo descrita en el anexo A (informativo) es una buena práctica metrológica. Se pretende convertir este anexo en normativo en la próxima revisión de esta parte de la Norma Internacional ISO 6506. 1 OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN Esta parte de la Norma Internacional ISO 6506 especifica el método del ensayo de dureza Brinell para materiales metálicos y se aplica hasta el límite de 650 HBW. Para materiales y/o productos específicos, existen normas internacionales concretas (por ejemplo, la Norma Internacional ISO 4498-1). 2 NORMAS PARA CONSULTA Las normas que a continuación se indican son indispensables para la aplicación de esta norma. Para las referencias con fecha, sólo se aplica la edición citada. Para las referencias sin fecha se aplica la última edición de la norma (incluyendo cualquier modificación de ésta). ISO 4498-1 Materiales metálicos sinterizados, excluyendo los metales duros. Determinación de la dureza aparente. Parte 1: Materiales de dureza esencialmente uniforme en la sección. ISO 6506-2:2005 Materiales metálicos. Ensayo de dureza Brinell. Parte 2: Verificación y calibración de máquinas de ensayo. ISO 6506-4 Materiales metálicos. Ensayo de dureza Brinell. Parte 4: Tabla de valores de dureza. 3 PRINCIPIO Se presiona un indentador (bola de metal duro, de diámetro D) contra la superficie de una probeta de ensayo y se mide el diámetro de la huella, d, dejada en la superficie al retirar la fuerza, F. La dureza Brinell es proporcional al cociente obtenido dividiendo la fuerza de ensayo entre el área de la superficie curva de la huella. Se supone que la huella retiene la forma de la bola y el área de su superficie se calcula a partir del diámetro medio de la huella y del diámetro de la bola.

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4 SÍMBOLOS Y ABREVIATURAS 4.1 Véanse la figura 1 y la tabla 1. Tabla 1 − Símbolos y abreviaturas Símbolo/abreviatura

Designación

D

Diámetro de la bola

F

Fuerza de ensayo

d

Diámetro medio de la huella

Unidad mm N

mm

d + d2 d= 1 2 d 1, d 2

Diámetros de huella medidos a 90º

Profundidad de la huella h =

h

HBW

D 2 2  1− 1−d / D   2 

mm

mm

Dureza Brinell = Constante ×

Fuerza de ensayo Área de la superficie de la huella

2F

HBW = 0,102 ×

π

0,102 × F/D2 NOTA Constante = 0,102 ≈

D2

1 − 1 − d 2 / D 2      N/mm2

relación fuerza-diámetro 1 9, 806 65

, siendo 9,806 65 el factor de conversión de kgf a N.

4.2 A continuación se indica un ejemplo de la designación de la dureza brinell, HBW.

EJEMPLO 600

HBW

1

/

30

/

20 tiempo de aplicación de la fuerza de ensayo (20 s) si no está dentro del intervalo especificado (10 s a 15 s) valor equivalente aproximado, en kgf, de la fuerza de ensayo aplicada, siendo 30 kgf = 294,2 N diámetro de la bola en milímetros símbolo de la dureza valor de la dureza Brinell

NOTA En normas anteriores, en los casos en que se utilizaba una bola de acero, la dureza Brinell se designaba por HB o HBS.

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Para los símbolos, véase la tabla 1.

Figura 1 − Principio de ensayo

5 MÁQUINA DE ENSAYO 5.1 Máquina de ensayo, capaz de aplicar una fuerza o fuerzas de ensayo predeterminadas en un rango comprendido entre 9,807 N y 29,42 kN de acuerdo con la Norma Internacional ISO 6506-2. 5.2 Indentador, una bola pulida de metal duro, como se especifica en la Norma Internacional ISO 6506-2. 5.3 Dispositivo de medida, como se especifica en la Norma Internacional ISO 6506-2. NOTA En el anexo A se sugiere un procedimiento para que el usuario realice inspecciones periódicas.

6 PROBETA 6.1 El ensayo se debe llevar a cabo sobre una superficie que sea lisa y uniforme, libre de escamas de óxido, materias extrañas y, en particular, libre de lubricantes. La probeta debe tener un acabado superficial que permita una determinación exacta del diámetro de la huella.

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6.2 La preparación se debe realizar de forma que se minimice cualquier alteración de la superficie debida, por ejemplo, a un calentamiento o a una acritud excesivos. 6.3 El espesor de la probeta debe ser, al menos, ocho veces la profundidad de la huella. En el anexo B se indican los valores para el espesor mínimo de la probeta en función del diámetro medio de la huella.

Una deformación visible en la parte posterior de la probeta puede indicar que la probeta es demasiado fina. 7 PROCEDIMIENTO 7.1 En general, el ensayo se debe realizar a temperatura ambiente, con límites comprendidos entre 10 ºC y 35 ºC. Los ensayos que se realicen en condiciones controladas se deben hacer a una temperatura de (23 ± 5) ºC. 7.2 Se deben utilizar las fuerzas de ensayo recogidas en la tabla 2. NOTA Por acuerdo específico, se pueden utilizar otras fuerzas de ensayo y otras relaciones fuerza-diámetro.

7.3 La fuerza de ensayo se debe elegir de forma que el diámetro de huella d quede comprendido entre los valores 0,24 D y 0,6 D.

En la tabla 3 se indican las relaciones fuerza-diámetro (0,102 × F/D2) recomendadas como adecuadas para la utilización en el caso de ensayo de ciertos materiales y para ciertos niveles de dureza. El diámetro de la bola de ensayo se debe tomar tan grande como sea posible a fin de ensayar la mayor superficie representativa de la probeta. Cuando el espesor de la probeta lo permita, se preferirá una bola de 10 mm de diámetro. 7.4 La probeta se debe colocar sobre un soporte rígido. Las superficies en contacto deben estar limpias y libres de materias extrañas (escamas de óxido, lubricantes, suciedad, etc.). Es importante que la probeta descanse firmemente en el soporte para que no se produzcan desplazamientos durante el ensayo. 7.5 Se coloca el indentador en contacto con la superficie de ensayo y se aplica la fuerza de ensayo en dirección perpendicular a la superficie, evitando sacudidas, vibraciones o deslizamientos, hasta que la fuerza aplicada alcance el valor estipulado. El tiempo transcurrido entre la aplicación inicial de fuerza y el momento en que se alcanza la fuerza total de ensayo no debe ser menor de 2 s ni mayor de 8 s. Se mantiene la fuerza de ensayo entre 10 s y 15 s. Para algunos materiales para los que se requiera un mayor tiempo de aplicación de la fuerza, este tiempo se debe aplicar con una tolerancia de ± 2 s. 7.6 A lo largo del ensayo se debe proteger la máquina de ensayo de sacudidas o vibraciones importantes que pudieran influir en el resultado del ensayo. 7.7 La distancia mínima desde el borde de la probeta hasta el centro de cada huella debe ser de dos veces y media el diámetro medio de la huella.

La distancia entre los centros de dos huellas adyacentes debe ser de, al menos, tres veces el diámetro medio de la huella.

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7.8 Se mide el diámetro de cada huella en dos direcciones perpendiculares entre sí. Para el cálculo de la dureza Brinell se debe tomar la media aritmética de las dos lecturas. NOTA Para sistemas de medida automáticos, se puede usar lo siguiente: − la media de un gran número de mediciones, tomadas equiespaciadas; − una estimación del área de la huella proyectada en la superficie del material.

7.9 La Norma Internacional ISO 6506-4 contiene una tabla de cálculo que se debe usar para determinar la dureza Brinell para ensayos en superficies planas.

Tabla 2 − Fuerzas de ensayo para distintas condiciones de ensayo Símbolo de dureza

Diámetro de bola D

Relación fuerza-diámetro

mm

N/mm2

HBW 10/3 000

10

30

29,42

kN

HBW 10/1 500

10

15

14,71

kN

HBW 10/1 000

10

10

9,807

kN

HBW 10/500

10

5

4,903

kN

HBW 10/250

10

2,5

2,452

kN

HBW 10/100

10

1

980,7

N

HBW 5/750

5

30

7,355

kN

HBW 5/250

5

10

2,452

kN

HBW 5/125

5

5

1,226

kN

HBW 5/62,5

5

2,5

612,9

N

HBW 5/25

5

1

245,2

N

HBW 2,5/187,5

2,5

30

1,839

kN

HBW 2,5/62,5

2,5

10

612,9

N

0,102 × F/D

2

Valor nominal de la fuerza de ensayo

F

HBW 2,5/31,25

2,5

5

306,5

N

HBW 2,5/15,625

2,5

2,5

153,2

N

HBW 2,5/6,25

2,5

1

61,29

N

HBW 1/30

1

30

294,2

N

HBW 1/10

1

10

98,07

N

HBW 1/5

1

5

49,03

N

HBW 1/2,5

1

2,5

24,52

N

HBW 1/1

1

1

9,807

N

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