Re p u b l i co fEc u a d o r ≠ EDI CTOFGOVERNMENT± I no r d e rt op r o mo t ep u b l i ce d u c a t i o na n dp u b l i cs a f e t y ,e q u a lj u s t i c ef o ra l l , ab e t t e ri n f o r me dc i t i z e n r y ,t h er u l eo fl a w,wo r l dt r a d ea n dwo r l dp e a c e , t h i sl e g a ld o c u me n ti sh e r e b yma d ea v a i l a b l eo nan o n c o mme r c i a lb a s i s ,a si t i st h er i g h to fa l lh u ma n st ok n o wa n ds p e a kt h el a wst h a tg o v e r nt h e m.

NTE INEN 0125 (1984) (Spanish): Determinación de la dureza Rockwell

CDU: 620.178.1

Instituto Ecuatoriano de Normalización, INEN – Casilla 17-01-3999 – Baquerizo Moreno E8-29 y Almagro – Quito-Ecuador – Prohibida la reproducción

Norma Técnica Ecuatoriana

MC 01.02-307

DETERMINACIÒN DE LA DUREZA ROXKWELL.

NTE INEN 125 Primera revisión

1. OBJETO 1.1 Esta norma establece el método para determinar la dureza Rockwell en productos metálicos.

2. ALCANCE 2.1 Esta norma se aplica al ensayo de dureza Rockwell, en las escalas B, B' y C; A, D, E, F, G, H y K.

3. TERMINOLOGIA 3.1 Dureza Rockwell (HR). Se entiende por dureza Rockwell el número (E - e), siendo:

E = 100 cuando se usa penetrador "cónico" y E = 130 cuando se usa penetrador esférico e = la produndidad permanente medida en unidades "u" u = 0,002 m m.

4. SIMBOLOGIA 4.1 En el contenido de esta norma se utilizará la simbología establecida en la figura 1, Tabla 1 y figura 2, Tabla 2. 4.2 La dureza Rockwell se expresa por un número, seguido por el símbolo HR complementado por la letra correspondiente a la escala utilizada (ver nota 1). Ejemplo: 60 H RC significa que el material ensayado posee 60 unidades de dureza Rockwell medidas según la escala C.

_____________ NOTA 1. Se usa traducido al castellano: NDR = número de dureza Rockwell.

(Continúa) -1-

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NTE INEN 125

FIGURA 1

T ABLA 1

NUMERO

SIMBOLO

1 2 3 4 5 6 7

Fo F1 F -

8 9

e HR

DESIGNACION Angulo del vértice del cono de diamante. Radio de curvatura en el vértice del cono. Carga preliminar. Carga adicional. Carga total. Profundidad de penetración bajo la carga preliminar. Incremento de la profundidad de penetración bajo la carga adicional. Deformación permanente después de quitar la carga adicional. Dureza Rockwell.

Dureza Rockwell. Figura, tabla y designaciones usando penetrador cónico.

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NTE INEN 125

FIGURA 2

TABLA 2

NUMERO

SIMBOLO

DESIGNACION

1 3 4 5 6 7 8 9

D Fo F1 F e HR

Diámetro de la esfera. Carga preIiminar. Carga adicional. Carga total. Profundidad de penetración bajo la carga preliminar. Incremento de la profundidad de penetración bajo la carga adicional Deformación permanente después de quitar la carga adicional. Dureza Rockwell.

Dureza Rockwell . Figura, tabla y designaciones usando penetrador esférico.

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NTE INEN 125

5. DISPOSICIONES GENERALES 5.1 Cargas. Existen 2 tipos de cargas: 5.1.1 Carga inicial cuyo valor es el mismo para todos los casos e igual a 10 kgf. 5.1.2 Carga adicional que varía, pudiendo ser: 50: 90 o 140 kgf, de acuerdo a la escala a utilizarse. 5.1.3 Tolerancia de las cargas. Las cargas aplicadas durante los ensayos deben estar comprendidas entre los siguientes valores: 10 ± 0,2 kgf 50 ± 0,25 kgf 90 ± 0,45 kgf 140 ± 0,7 kgf 5.2 Escalas. De acuerdo a las combinaciones de cargas y penetradores se forman las diferentes escalas representadas por una letra mayúscula según la Tabla 3.

T ABL A 3. ESCALA B

PENETRADOR

esfera de 1,5875 mm

CARGAS kgf

COLOR ESCALA

Inicial

Adicional

Total

10

90

100

rojo

(1/16") C

cono

10

140

150

negro

B'

esfera de 1,5875 mm

10

90

100

rojo

cono

10

50

60

negro

cono

10

90

100

esfera de 3,175 mm

10

90

100

rojo

10

50

60

rojo

10

140

150

rojo

10

50

60

rojo

10

140

150

rojo

(1/16") A D E

negro

(1/8") F

esfera de 1,5875 mm (1/16")

G

esfera de 1,5875 mm (1/16")

H

esfera de 1,5875 mm (1/16")

K

esfera de 1,175 mm (1/8")

(Continúa) -4-

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NTE INEN 125

5.2.1 Hay dos graduaciones de escala: una de color rojo, que va de 0 a 130, usada para las mediciones con penetrador esférico y otra de color negro que va de 0 a 100, para las mediciones con penetrador cónico. La graduación de la escala roja está desplazada en 30 u respecto a la graduación de la escala negra, en tal forma que coincida el 30 de la escala roja con el 0 de la escala negra y el 130 de la escala roja con el 100 de la escala negra. 5.3 Campos de aplicación. En la Tabla 4 se indican los diferentes campos de aplicación para varias escalas. T ABLA 4 ESCALAS

MATERIALES

B

Aceros blandos, fundición maleable. Metales no muy duros en general.

C

Fundiciones duras, fundición maleable perlítica. Acero y metales duros.

A

Aceros nitrurados, flejes y hojas de acero muy delgadas.

D

Aceros cementados. Fundición maleable perlítica.

E

Metales antifricción o blandos. Piezas fundidas. Aleaciones de aluminio y magnesio.

F

Bronce recocido

G

Bronce fosforoso. Fundiciónes maleables. Aleaciones: cobre-níquel-zinc; cobre, níquel.

H

Metales blandos con poca homogeneidad

K

Metales duros con poca homogeneidad.

6. METODOS DE ENSAYO 6.1 Fundamento. El método consiste en hacer penetrar en una muestra del producto que debe ensayarse, por aplicación sucesiva de dos cargas, un penetrador, y medir la deformación permanente "e" de la huella producida, al retirarla segunda carga. 6.2 Equipo. 6.2.1 La máquina de ensayo en un soporte rígido ó yunque sobre el que se coloca la probeta y un dispositivo que aplica las cargas a un penetrador en contacto con la misma. 6.2.2 Soporte de la probeta. El soporte será de acero templado de una dureza igual o superior a 850 HV/10. La cara sobre la que se apoya la probeta será pulida y no presentará rayas o marcas que puedan afectar las lecturas (ver nota 2). Todo soporte que presente rayas, zonas sin pulir o defectos ____________ NOTA 2. Ver Norma INEN 124 Ensayo de Dureza Vickers para acero.

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superficiales será sustituido por otro en buen estado. En los ensayos de productos de pequeño espesor por defectos del soporte con la aparición de marcas en la cara posterior de la probeta, puede tener una influencia sensible, pero no valorable en el resultado del ensayo. Para que los resultados sean comparables, el soporte de la probeta será un yunque con superficie de diamante, usándose la escala B'. Cuando se ensayan probetas cilíndricas, se cuidará que éstas estén bien asentadas, por ejemplo, empleando soportes en forma de V, de acero tratado. En estos casos, se prestará una atención especial al centrado, y a la correcta alineación del penetrador con los distintos elementos de apoyo, ya que cualquier desplazamiento o falso aplomado de uno de los elementos de este conjunto puede dar lugar a falsas lecturas. 6.2.3 Penetradores. Para la realización del ensayo se usan dos tipos de penetradores: cónico y esférico. Debe comprobarse frecuentemente el estado del penetrador, realizando ensayos sobre probetas patrón. Si éstos no son satisfactorios deben sustituirse. Cuando se cambie el penetrador, se comprobará que esté bien colocado en su asiento. 6.2.3.1 Penetrador cónico. Este tipo de penetrador se emplea en determinaciones de dureza con las escalas C, A y D, y consiste en un cono de diamante cuyo ángulo en el vértice es de 120 ± 0,50 y su eje debe coincidir con la dirección de penetración con error menor de 0,50. La punta es un casquete esférico de radio, 0,200 mm que enlaza tangencialmente con la superficie cónica. El perfil de esta punta no debe presentar una variación mayor de 0,002 mm del perfil teórico. La forma del casquete y el valor del radio del penetrador tienen una influencia importante en el valor de la dureza obtenida. La anisotropía del diamante hace difícil el mecanizado del mismo en forma totalmente simétrica. Por esta razón, es necesario comparar los resultados con cada penetrador con los obtenidos con una penetrador patrón, sobre piezas patrón de diferentes durezas. El penetrador no deberá presentar grietas o cualquier otro defecto superficial. 6.2.3.2 Penetrador esférico. Este tipo de penetrador se emplea en las determinaciones de dureza con las escalas B, B', D, F, H y K. Está constituido por una esfera de acero templado y pulida, de diámetro 1,5875 ± 0,0035 mm para las escalas: B, B', F, G, y H, de 3,175 ± 0,004 mm para las escalas E y K. Tendrá una dureza de 850 IIV/10 (una vez hecha la corrección por curvatura). La esfera no presentará defectos superficiales. Toda esfera que presente, después de un ensayo, una deformación superior a la tolerancia indicada en el párrafo anterior, o cualquier otro defecto superficial, será eliminada.

6.3 Preparación de la probeta. 6.3.1 La superficie de ensayo de la probeta será pulida y libre de óxido o materias extrañas. Al preparar la probeta se debe tener cuidado de no alterar la condición original del material por calentamientos o trabajos en frío. 6.3.2 El espesor de la probeta será por lo menos ocho veces la deformación permanente de produndidad "e". Después del ensayo, no debe quedar deformación visible alguna, en la superficie opuesta.

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6.4 Procedimiento. 6.4.1 El ensayo generalmente se efectúa a la temperatura ambiente, entre 0 y 40°C. 6.4.1.1 Si se desea realizar el ensayo en condiciones controladas se hará a 20 ± 2 °C en climas moderados y 27 ± 2°C en climas tropicales. 6.4.2 Colocar la probeta sobre el soporte que estará limpio y libre de materias extrañas. 6.4.3 Poner el penetrador en contacto con la superficie de ensayo, en forma ortogonal a ésta. 6.4.4 Aplicar la carga inicial (Fo = 10 kgf ± 0,2), con cuidado, para no sobrepasarse la tolerancia establecida. 6.4.5 Ajustar el indicador de produndidad de penetración a la posición inicial de la escala (0 para penetrador cónico y 30 para esférico), incrementar la carga, en un intervalo de tiempo de 2 a 8 s, en el valor de la carga adicional F1, indicada en la Tabla 3, para alcanzar así la carga total F y ésta mantenerla hasta que dos lecturas sucesivas, con intervalos de 5 s, sean sensiblemente iguales. 6.4.6 Retirar la carga F 1, y, manteniendo la carga Fo, leer el indicador de profundidad. El indicador de profundidad tendrá una precisión de ± 0,5 µ, 6.4.7 Durante todo el tiempo de ensayo, no deberá producirse ni choques ni vibraciones, y se evitarán desplazamientos entre las superficies en contacto, de la probeta y el soporte. 6.4.8 La distancia libre entre dos impresiones próximas o del centro de una de ellas al borde de la probeta, salvo acuerdo en contrario, no será inferior a 2,5 veces el diámetro de la huella mayor. 6.4.9 Para ensayos sobre superficies cilíndricas convexas se aplicarán las correcciones de las tablas del Anexo A. Para otro tipo de superficie, las correcciones deberán establecerse previamente. 6.4.10 El número de mediciones para un ensayo de precisión nunca será inferior a tres.

7. INFORME DE RESULTADOS 7.1 El informe para la presentación de los resultados debe contener los datos siguientes: datos suficientes para la identificación del material del que fue extraída la probeta, Temperatura de ensayo, dureza obtenida y escala utilizada, número de ensayos realizados y resultados correspondientes para determinar el promedio de dureza, - diagrama de posición de los ensayos realizados (cuando fuere necesario). -

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NTE INEN 125

ANEXO A TABLA 4. Valor a agregar a la lectura Rockwell B obtenida en piezas cilíndricas Diámetro de la pieza cilíndrica en mm HRB 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

10

13

16

19

22

25

5,0 4,5 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,5

4,5 4,0 4,0 3,5 3,0 3,0 2,5 2,0 1,5 1,5 1,0

3,5 3,5 3,5 3,0 2,5 2,5 2,0 2,0 1,5 1,5 1,0

3,0 3,0 3,0 2,5 2,5 2,0 2,0 1,5 1,5 1,0 0,5

6

5,0 4,0 3,5

5,0 4,0 3,5 3,0 2,5

5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5

TABLA 5. Valor a agregarse a la lectura Rockwell C obtenida en piezas cilíndricas Diámetro de la pieza cilíndrica en mm HRB

6

10

13

20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75

3,0 2,5 2,0 1,5 1,5 1,0 1,0

3,0 2,5 2,0 2,0 1,5 1,0 1,0 1,0 0,5

3,0 2,5 2,0 2,0 1,5 1,5 1,0 1,0 1,0 0,5 0,5

16

19

22

25

32

38

2,5

2,0

1,5

1,5

1,0

1,0

2,5 2,0 1,5 1,5 1,0 1,0 1,0 0,5 0,5 0,5 0,5

2,0 1,5 1,5 1,0 1,0 1,0 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5

1,5 1,5 1,0 1,0 1,0 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5

1,0 1,0 1,0 1,0 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0

1,0 1,0 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0 0 0 0

1,0 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0 0 0 0 0

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NTE INEN 125

APENDICE Z Z.1 NORMAS A CONSULTAR Esta norma no requiere de otras para su aplicación. Z.2 BASES DE ESTUDIO ISO/R 80 Rockell Hardness Test (B and C Scales) for steel. International Organization for Standardization Switzeiland, 1968. UNE 7-053-73. Norma española. Ensayo de dureza en productos de acero por el método Rockwell. Instituto Nacional de Racionalización y Normalización (IRANOR). Madrid, 1973. ASTM. E 18-67. Standard Methods of Test for Rockwell Hardness and Rockwell. Superficial Hardness of Metallic Materials. American Society for Testing and Materials Philadelphia, 1967.

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INFORMACIÓN COMPLEMENTARIA Documento: NTE INEN 125

TÍTULO: DETERMINACION DE LA DUREZA ROCKWELL

Código: MC 01.02-307

Primera revisión

ORIGINAL: Fecha de iniciación del estudio:

REVISIÓN: Fecha de aprobación anterior por Consejo Directivo 1976-09-27 Oficialización con el Carácter de Opcional por Acuerdo No. 1281 de 1977-11-16 publicado en el Registro Oficial No. 475 de 1977-12-01 Fecha de iniciación del estudio:

Fechas de consulta pública: de Subcomité Técnico: Fecha de iniciación: Integrantes del Subcomité Técnico: NOMBRES:

a

Fecha de aprobación:

INSTITUCIÓN REPRESENTADA:

4

Esta norma fue sin ningún cambio en su contenido fue DESREGULARIZADA, pasando de OBLIGATORIA a VOLUNTARIA, según Resolución de Consejo Directivo de 199801-08 y oficializada mediante Acuerdo Ministerial No. 235 de 1998-05-04 publicado en el Registro Oficial No. 321 del 1998-05-20

Otros trámites:

El Consejo Directivo del INEN aprobó este proyecto de norma en sesión de de 1984-06-07 Oficializada como: Obligatoria 08-01 Registro Oficial No. 92 del 1984-12-24

Por Acuerdo Ministerial No. 488 de 1984-

Instituto E c u a toria no d e N orma liz a c ión, IN E N - B a q u e rizo Mor e no E 8-29 y A v. 6 d e Dic ie mb r e C a silla 17-01-3999 - T e lfs: (593 2)2 501885 a l 2 501891 - F ax: (593 2) 2 567815 Dir e c c ión G e n e r a l: E-Ma il:furr e st a @ in e n.g ov.e c Á r e a T é c nic a d e N orma liz a c ión: E-Ma il:norma liz a c ion @ in e n.g ov.e c Á r e a T é c nic a d e C e rtific a c ión: E-Ma il:c e rtific a c ion @ in e n.g ov.e c Á r e a T é c nic a d e V e rific a c ión: E-Ma il:v e rific a c ion @ in e n.g ov.e c Á r e a T é c nic a d e S e rvic ios T e c noló gic os: E-Ma il:in e n c a ti @ in e n.g ov.e c R e gion a l G u a y a s: E-Ma il:in e n g u a y a s @ in e n.g ov.e c R e gion a l A zu a y: E-Ma il:in e n c u e n c a @ in e n.g ov.e c R e gion a l C himb or a zo: E-Ma il:in e nrio b a mb a @ in e n.g ov.e c U RL:w w w.in e n.g ov.e c