En laboratorios y plantas industriales, la repetibilidad de los resultados en las pruebas de dureza Brinell puede generar dudas y discrepancias, incluso cuando se aplican procedimientos estándar. Este fenómeno, común aunque poco discutido, tiene su raíz en errores operativos fundamentales que afectan la fidedignidad de la medición, especialmente por la deformación indeseada de la huella dejada por el penetrador. Este artículo explica, con base en normas internacionales como GB/T 231.2 e ISO 6506, los tres errores más frecuentes que provocan desviaciones en los datos y ofrece soluciones prácticas para evitar estos errores, mejorando la precisión y la aceptación interlaboratorio.
El penetrador en la prueba Brinell —típicamente una esfera de acero o carburo de tungsteno— debe seleccionarse según el material y el rango de dureza a medir. Un error habitual es emplear un tamaño de penetrador incompatible con la dureza o la geometría del espécimen. Por ejemplo, usar una esfera demasiado grande en materiales delicados puede generar huellas superficiales difíciles de interpretar; mientras que una esfera demasiado pequeña puede ocasionar que la presión sea excesiva y provoque deformación plástica no representativa.
Extracto de norma: Según ASTM E10-12, sección 7.3, la elección del diámetro del penetrador debe adecuarse al material y la escala de la dureza esperada, garantizando huellas claramente distinguibles y medibles.
La estabilidad y control de la carga aplicada durante la prueba son vitales. Una carga fluctuante, por exceso o defecto temporal, produce huellas inconsistentes, afectando directamente la profundidad y el diámetro del indentado. Estudios prácticos muestran que variaciones del 5% en la carga pueden alterar los valores de dureza Brinell en un 2% o más, un margen considerable para procesos de control de calidad exigentes.
Por ello, se debe utilizar maquinaria calibrada con sistemas de carga automatizados y realizar verificaciones periódicas durante cada ciclo de pruebas, siguiendo los procedimientos delineados en JIS Z2243.
Pocos consideran que la temperatura y la humedad pueden afectar la elasticidad del material bajo prueba y la precisión del medidor óptico para la lectura del diámetro de la huella. Por ejemplo, temperaturas extremas pueden modificar las características microestructurales del metal, mientras que alta humedad puede aumentar la corrosión superficial o empañar dispositivos ópticos.
Por ello, se recomienda realizar las pruebas en condiciones ambientales controladas, típicamente entre 20°C ± 2°C y humedad relativa del 50% ± 10%, para cumplir con las indicaciones del GB/T 231.2. La monitorización ambiental debe incorporarse como paso rutinario en el protocolo de calidad.
Un laboratorio desarrolló un estudio comparativo aplicando carga inconsistente con un penetrador de acero inoxidable en acero templado. Se observaron diferencias de hasta un 7% en los valores de dureza entre mediciones. Al adoptar un penetrador de carburo y estabilizar la carga con equipo calibrado, la desviación se redujo a menos del 1.5%, respetando la tolerancia establecida por ISO 6506.
Este caso ejemplifica cómo la selección y mantenimiento correcto del equipo, sumado a condiciones óptimas de prueba, minimizan las desviaciones, elevando la confianza en el informe de resultados frente a clientes y auditores.
Adoptar una lista de verificación previa a cada ensayo es fundamental. Esta lista debe incluir:
Le recomendamos guardar esta lista para mejorar la repetibilidad y la validez de cada ensayo.
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