{"id":21128,"date":"2026-10-07T17:56:16","date_gmt":"2026-10-07T09:56:16","guid":{"rendered":"https:\/\/aobosteel.com\/?page_id=21128"},"modified":"2026-10-16T01:34:07","modified_gmt":"2026-10-15T17:34:07","slug":"portable-hardness-testing-tool-steel","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/aobosteel.com\/es\/portable-hardness-testing-tool-steel\/","title":{"rendered":"Pruebas de dureza port\u00e1tiles de acero para herramientas"},"content":{"rendered":"
Pruebas de dureza port\u00e1tiles de acero para herramientas<\/h1>\n\n\n\n
Una matriz de estampado, un dado de forja o un rodillo de laminaci\u00f3n no se pueden llevar a un dur\u00f3metro de banco, por lo que la lectura de dureza en una herramienta grande generalmente se toma con un instrumento port\u00e1til. Los tres m\u00e9todos de uso com\u00fan no miden todos lo mismo, y esa diferencia decide para qu\u00e9 se puede y para qu\u00e9 no se puede usar un n\u00famero tomado en el taller de prensas. Esta p\u00e1gina cubre el escleroscopio, el dur\u00f3metro Leeb o Equotip y el dur\u00f3metro ultras\u00f3nico, los l\u00edmites de cada uno, y un caso documentado en el que una lectura en sitio encontr\u00f3 un problema que una prueba Rockwell de banco hab\u00eda aprobado.<\/p>\n\n\n\n
Las pruebas de rebote y las pruebas de indentaci\u00f3n miden propiedades diferentes<\/h2>\n\n\n\n
La dureza puede relacionarse emp\u00edricamente ya sea con la respuesta el\u00e1stica de un material o con su deformaci\u00f3n pl\u00e1stica, y las dos familias de ensayos se basan en esas dos cosas. Los ensayos de banco, Rockwell, Brinell, Vickers y Knoop, determinan la dureza en t\u00e9rminos de comportamiento pl\u00e1stico midiendo el tama\u00f1o o la profundidad de una indentaci\u00f3n. Las pruebas de rebote port\u00e1tiles relacionan la dureza con la respuesta el\u00e1stica del material. Eso es lo primero que hay que tener presente cuando un n\u00famero tomado con un instrumento de mano se compara con una cifra de dureza en un certificado de acero o un plano, porque los dos n\u00fameros no se obtuvieron de la misma manera.<\/p>\n\n\n\n
Tres m\u00e9todos cubren casi todo el trabajo en sitio sobre herramientas. Dos de ellos son pruebas de rebote, el escleroscopio y el dur\u00f3metro Leeb, y el tercero, el dur\u00f3metro ultras\u00f3nico, es una prueba de indentaci\u00f3n hecha port\u00e1til.<\/p>\n\n\n\n
Prueba de dureza con escleroscopio<\/h2>\n\n\n\n
El escleroscopio es un martillo con punta de diamante que se deja caer desde una altura fija sobre la superficie de la pieza. La altura de rebote es la medida de la dureza. Fue inventado por Albert F. Shore en 1907 y fue el primer dur\u00f3metro metal\u00fargico disponible comercialmente fabricado en Estados Unidos. Ya no se fabrica en Estados Unidos, pero todav\u00eda se usa para probar espec\u00edmenes muy grandes, como rodillos de acero forjado o de acero aleado trabajado, que es exactamente la clase de pieza que manejan un proveedor de acero para herramientas y un taller de matrices.<\/p>\n\n\n\n
La escala est\u00e1 definida sobre acero para herramientas, lo cual vale la pena saber cuando le citan a uno un n\u00famero de escleroscopio. Cien unidades es el rebote promedio del martillo desde un acero para herramientas templado en agua hasta la dureza m\u00e1xima y dejado sin revenir. La escala contin\u00faa por encima de 100 para que se puedan medir materiales m\u00e1s duros que el acero para herramientas totalmente endurecido, y el instrumento modelo C est\u00e1 graduado de 0 a 140. Como gu\u00eda aproximada, el acero duro da alrededor de 100, el acero de dureza media alrededor de 50, y los metales blandos entre 10 y 15.<\/p>\n\n\n\n
Se fabricaron dos modelos. El modelo C lee el rebote directamente en una escala vertical a trav\u00e9s de un tubo de vidrio, y puede usarse sin montaje en piezas de tama\u00f1o ilimitado, siempre que la pieza pese al menos 2,3 kg (5 lb) para que absorba la inercia del martillo. El modelo D detiene el martillo en la parte superior de su rebote y lo lee en un dial o una pantalla digital; como su alineaci\u00f3n vertical es cr\u00edtica, no debe usarse sin montaje. Ambos est\u00e1n disponibles en una calibraci\u00f3n est\u00e1ndar que cumple con ASTM E448 y se correlaciona directamente con valores Rockwell C, Brinell y Vickers, y en una calibraci\u00f3n para rodillos seg\u00fan ASTM A427 que se usa para rodillos de acero aleado endurecido trabajado homog\u00e9neo para productos laminados planos, simbolizada HFRSc o HFRSd.<\/p>\n\n\n\n
Las ventajas del m\u00e9todo en herramientas grandes son que es r\u00e1pido, se pueden hacer m\u00e1s de 1000 pruebas por hora, no requiere un operador muy capacitado, no deja un cr\u00e1ter evidente en una superficie terminada, y una sola escala cubre todo el rango desde el metal m\u00e1s blando hasta el m\u00e1s duro. Sus limitaciones son igual de pr\u00e1cticas. El instrumento debe mantenerse vertical para que el martillo caiga libremente. Es m\u00e1s sensible a la condici\u00f3n de la superficie que otras pruebas de dureza, por lo que una superficie excesivamente rugosa da lecturas err\u00e1ticas y puede ser necesario limar, mecanizar, rectificar o pulir la superficie, sin sobrecalentarla ni trabajarla en fr\u00edo. La masa o la configuraci\u00f3n de la pieza afecta la lectura, y las piezas delgadas o livianas deben sujetarse firmemente; un sonido hueco y resonante en lugar de un golpe sordo al impacto significa que la pieza no est\u00e1 bien apoyada. Se hacen cinco determinaciones y se promedian. Las indentaciones deben espaciarse al menos 0,50 mm (0,020 in.) entre s\u00ed, y una pieza plana con caras paralelas puede probarse hasta 6 mm (0,25 in.) del borde si est\u00e1 bien sujeta.<\/p>\n\n\n\n
Los espesores m\u00ednimos de chapa que acepta el m\u00e9todo se indican a continuaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n
Espesor m\u00ednimo de chapa que se puede probar en dureza con un escleroscopio. La chapa debe estar plana y sin ondulaciones; una chapa combada se coloca con el lado c\u00f3ncavo hacia arriba.<\/em><\/p>\n\n\n\n
Las lecturas se indican por el rebote m\u00e1ximo del martillo en el primer bote, por lo que incluso los operadores m\u00e1s experimentados pueden discrepar en uno o dos puntos sobre la misma pieza.<\/p>\n\n\n\n
Prueba de dureza Leeb (Equotip)<\/h2>\n\n\n\n
Un dur\u00f3metro Leeb es un instrumento port\u00e1til que funciona con el mismo principio de rebote. Un cuerpo de impacto es impulsado hacia la muestra por un resorte, forma una peque\u00f1a huella y rebota alej\u00e1ndose de la superficie seg\u00fan la dureza y la elasticidad del material. Una bobina de inducci\u00f3n electr\u00f3nica mide la velocidad del cuerpo de impacto antes y despu\u00e9s del contacto, y el n\u00famero de dureza Leeb se calcula a partir de la relaci\u00f3n de las dos velocidades. El n\u00famero se escribe HL seguido de una o m\u00e1s letras de sufijo que identifican el dispositivo de impacto. El m\u00e9todo tambi\u00e9n se conoce como dureza Equotip, por la marca registrada, y est\u00e1 estandarizado como ASTM A956.<\/p>\n\n\n\n
Todos los dur\u00f3metros Leeb son electr\u00f3nicos y muestran el resultado digitalmente, y la elecci\u00f3n del dispositivo de impacto es la primera decisi\u00f3n en un trabajo. Los dispositivos difieren en dureza m\u00e1xima y en la masa m\u00ednima de muestra que necesitan, porque la prueba se basa en un rebote y la masa de la muestra es por lo tanto cr\u00edtica para el resultado. Una pieza demasiado liviana todav\u00eda puede probarse acopl\u00e1ndola cuidadosamente a una masa mayor. La tabla siguiente es la gu\u00eda de selecci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n
Dispositivo de impacto<\/th>
Dureza m\u00e1x., HRC<\/th>
Masa m\u00edn. de muestra, kg<\/th>
Masa m\u00edn. de muestra, lb<\/th>
D\u00f3nde se utiliza<\/th><\/tr><\/thead>
D<\/td>
68<\/td>
5<\/td>
11<\/td>
El dispositivo de impacto b\u00e1sico, para la mayor\u00eda de las pruebas de aceros forjados y fundidos, aleaciones de aluminio, aleaciones de cobre y fundiciones de hierro<\/td><\/tr>
DC<\/td>
68<\/td>
5<\/td>
11<\/td>
Los mismos materiales que el D, conformado para medir en espacios confinados como barrenos<\/td><\/tr>
D+15<\/td>
68<\/td>
5<\/td>
11<\/td>
Cuerpo delgado con la bobina de medici\u00f3n retrasada, para agujeros y ranuras peque\u00f1os<\/td><\/tr>
G<\/td>
60<\/td>
15<\/td>
33<\/td>
M\u00e1s grande y con mayor energ\u00eda de impacto, para piezas de ensayo grandes y pesadas: forjas de acero, fundici\u00f3n de hierro, acero fundido<\/td><\/tr>
C<\/td>
68<\/td>
1.5<\/td>
3.3<\/td>
Baja energ\u00eda de impacto, para componentes endurecidos superficialmente, recubrimientos y piezas de acero de pared delgada<\/td><\/tr>
E<\/td>
70<\/td>
5<\/td>
11<\/td>
Punta de prueba de diamante sint\u00e9tico, para forjas o fundiciones de acero de dureza extremadamente alta<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n
Dispositivos de impacto Leeb y sus aplicaciones.<\/em><\/p>\n\n\n\n
Como el n\u00famero Leeb no se reconoce universalmente, la mayor\u00eda de los instrumentos incluyen una conversi\u00f3n incorporada a Rockwell, Brinell, Vickers y escleroscopio. El problema con esas conversiones es que dependen fuertemente del material, generalmente a trav\u00e9s del m\u00f3dulo el\u00e1stico del material, por lo que un dur\u00f3metro mantiene datos de conversi\u00f3n separados para varias clases de material: aceros, fundici\u00f3n de hierro, aluminio y lat\u00f3n entre ellos. Convertir una lectura Leeb en acero para herramientas con la clase de material incorrecta cargada es una forma com\u00fan de producir un n\u00famero que no coincidir\u00e1 con una prueba de banco.<\/p>\n\n\n\n
Tres puntos operativos deciden si una lectura Leeb significa algo. El primero es el \u00e1ngulo: los dur\u00f3metros pueden trabajar en varios \u00e1ngulos pero necesitan una correcci\u00f3n por la gravedad que act\u00faa sobre el cuerpo de impacto cuando el dispositivo no est\u00e1 vertical, y la correcci\u00f3n con frecuencia est\u00e1 incorporada en el instrumento o se suministra como una tabla para restar. El segundo es el acabado superficial, donde una superficie m\u00e1s rugosa normalmente da un resultado m\u00e1s blando. El tercero es la curvatura: las superficies c\u00f3ncavas o convexas pueden probarse si el radio de curvatura es mayor que 30 mm (1,18 in.) para todos los dispositivos excepto el tipo G, que necesita 50 mm (2 in.). Hay adaptadores disponibles para superficies redondas e irregulares. La calibraci\u00f3n solo puede verificarse contra bloques de prueba estandarizados, promediando diez lecturas en la superficie del bloque, y la unidad se considera calibrada si el promedio est\u00e1 dentro de 13 n\u00fameros del valor del certificado.<\/p>\n\n\n\n
Prueba de dureza ultras\u00f3nica<\/h2>\n\n\n\n
El m\u00e9todo ultras\u00f3nico no es una prueba de rebote. Un diamante Vickers est\u00e1 unido a un extremo de una varilla met\u00e1lica magnetoestrictiva que es excitada a su frecuencia natural por un convertidor piezoel\u00e9ctrico. Cuando el extremo libre se pone en contacto con un s\u00f3lido, la frecuencia de resonancia de la varilla cambia, y una vez que el instrumento est\u00e1 calibrado para el m\u00f3dulo el\u00e1stico conocido del material que se est\u00e1 probando, el \u00e1rea de contacto entre la punta de diamante y la superficie puede derivarse del cambio de frecuencia. A fuerza constante, el \u00e1rea de contacto es inversamente proporcional a la dureza, por lo que la frecuencia medida se convierte en un n\u00famero de dureza, mostrado directamente en Vickers o Rockwell C.<\/p>\n\n\n\n
La carga m\u00e1xima de indentaci\u00f3n es de alrededor de 800 gf, lo que sit\u00faa la profundidad de indentaci\u00f3n entre 4 y 18 µm. En la gran mayor\u00eda de los casos la superficie de la pieza no se da\u00f1a y la prueba puede tratarse como no destructiva. Una lectura toma menos de 15 segundos, se pueden probar hasta 1200 piezas por hora, y el instrumento es lo suficientemente peque\u00f1o para funcionar con bater\u00edas, permite mediciones en cualquier orientaci\u00f3n mediante una sonda accionada por motor, y solo necesita una calibraci\u00f3n de un punto. Es el m\u00e1s port\u00e1til de los dur\u00f3metros de microdureza y, a diferencia del escleroscopio, no le importa cu\u00e1n pesada sea la pieza.<\/p>\n\n\n\n
Existe una ventaja t\u00e9cnica sobre el ensayo de microdureza convencional que vale la pena entender. El instrumento ultras\u00f3nico mide el \u00e1rea de contacto mientras la carga a\u00fan est\u00e1 aplicada, mientras que un ensayo convencional Vickers o Knoop mide la huella despu\u00e9s de retirar la carga, y la recuperaci\u00f3n el\u00e1stica al descargar puede sesgar esa medici\u00f3n. El ensayo ultras\u00f3nico tambi\u00e9n utiliza una sola fuerza de carga en lugar de una carga menor y una mayor, por lo que no necesita el sistema sensible de medici\u00f3n de desplazamiento ni el marco r\u00edgido que requiere el ensayo Rockwell, y en muchos casos puede usarse sin sujetar ni soportar r\u00edgidamente la pieza.<\/p>\n\n\n\n
Los l\u00edmites provienen del mismo dise\u00f1o. No hay sistema \u00f3ptico, que es lo que hace que la sonda sea peque\u00f1a y r\u00e1pida, pero tambi\u00e9n significa que el penetrador no puede posicionarse con precisi\u00f3n sobre un microconstituyente, por lo que la dureza de carburos individuales queda fuera del alcance de este instrumento. Tambi\u00e9n dificulta un barrido de dureza a trav\u00e9s de una capa cementada, porque posicionar el penetrador a 0,05 o 0,10 mm (0,002 o 0,004 in.) de un borde es dif\u00edcil. La soluci\u00f3n es invertir el barrido: tomar la primera lectura bien dentro de la pieza, m\u00e1s all\u00e1 de la profundidad de la capa cementada, y avanzar hacia afuera a intervalos prescritos hasta que una lectura blanda indique que el penetrador ha alcanzado el material de montaje. Finalmente, el ensayo ultras\u00f3nico es un ensayo de microdureza, por lo que los requisitos de acabado superficial son estrictos y lo son m\u00e1s a medida que disminuye la carga; se requiere un acabado metalogr\u00e1fico preparado seg\u00fan ASTM E3, y el esmerilado o pulido debe evitar el calentamiento y la distorsi\u00f3n de la superficie.<\/p>\n\n\n\n
Un molde que pas\u00f3 el ensayo de banco y a\u00fan as\u00ed present\u00f3 grietas t\u00e9rmicas<\/h2>\n\n\n\n
El valor pr\u00e1ctico de un m\u00e9todo de dureza en sitio se muestra en un caso documentado en la fuente. Una planta de fundici\u00f3n a presi\u00f3n ten\u00eda problemas con grietas t\u00e9rmicas en moldes fabricados con acero para herramientas H13, templado y revenido. Los ensayos de dureza en sitio con un instrumento ultras\u00f3nico demostraron que la superficie superficial era bastante blanda como resultado de la descarburaci\u00f3n, aunque las lecturas reales de Rockwell C en los mismos moldes eran aceptables. La capa descarburada en la superficie era la causa de las grietas t\u00e9rmicas, y se corrigi\u00f3 el procedimiento de tratamiento t\u00e9rmico.<\/p>\n\n\n\n
El orden de las dos lecturas es lo importante. Un ensayo Rockwell de banco sobre un molde normalmente se toma sobre una superficie preparada, y la piel descarburada puede eliminarse o quedar fuera del volumen de medici\u00f3n; la lectura ultras\u00f3nica alcanza solo las pocas micras m\u00e1s externas, que es precisamente donde se encuentra la descarburaci\u00f3n. Para una herramienta que falla en la superficie, por grietas t\u00e9rmicas, por fisuraci\u00f3n desde un borde de trabajo o por desgaste, una dureza masiva que cumple el plano no es evidencia de que la superficie con la que trabaja la herramienta sea sana.<\/p>\n\n\n\n
Comparaci\u00f3n de los tres m\u00e9todos<\/h2>\n\n\n\n
La tabla a continuaci\u00f3n compara los tres m\u00e9todos en los puntos que deciden cu\u00e1l usar en una herramienta o un molde. Tenga en cuenta que los m\u00e9todos de rebote relacionan la dureza con la respuesta el\u00e1stica, mientras que el m\u00e9todo ultras\u00f3nico la relaciona con el comportamiento pl\u00e1stico, por lo que un n\u00famero Scleroscope o Leeb no debe presentarse como un valor Rockwell C sin indicar c\u00f3mo se obtuvo.<\/p>\n\n\n\n
<\/th>
Escleroscopio<\/th>
Leeb (Equotip)<\/th>
Ultras\u00f3nico<\/th><\/tr><\/thead>
Qu\u00e9 mide<\/td>
Altura de rebote de un martillo dejado caer sobre la superficie<\/td>
Velocidad de rebote de un cuerpo de impacto impulsado por resorte<\/td>
Desplazamiento en la frecuencia de resonancia de una varilla vibrante que lleva una punta de diamante<\/td><\/tr>
Dureza relacionada con<\/td>
Respuesta el\u00e1stica<\/td>
Respuesta el\u00e1stica<\/td>
Comportamiento pl\u00e1stico (\u00e1rea de contacto)<\/td><\/tr>
Lectura<\/td>
N\u00famero Scleroscope, escala 0-140<\/td>
N\u00famero Leeb HL, con una letra de sufijo del dispositivo<\/td>
Vickers o Rockwell C en una pantalla digital<\/td><\/tr>
Carga \/ energ\u00eda<\/td>
Altura de ca\u00edda fija, peso del martillo<\/td>
Impacto impulsado por resorte, dependiente del dispositivo<\/td>
Aproximadamente 800 gf m\u00e1ximo<\/td><\/tr>
Profundidad de indentaci\u00f3n<\/td>
. . .<\/td>
. . .<\/td>
4-18 µm, superficie normalmente intacta<\/td><\/tr>
Est\u00e1ndar<\/td>
ASTM E448; calibraci\u00f3n de rodillo ASTM A427<\/td>
ASTM A956<\/td>
Espec\u00edfico del instrumento, calibrado en bloques de referencia<\/td><\/tr>
Puede usarse sin montaje en un molde grande<\/td>
Solo modelo C, pieza de m\u00e1s de 2,3 kg (5 lb)<\/td>
S\u00ed, la masa de la pieza determina la lectura<\/td>
S\u00ed, de mano o con soporte, cualquier orientaci\u00f3n<\/td><\/tr>
Principal limitaci\u00f3n en acero para herramientas<\/td>
Debe permanecer vertical; la condici\u00f3n de la superficie afecta fuertemente la lectura<\/td>
Las lecturas dependen de la masa y el \u00e1ngulo, y las conversiones dependen del material<\/td>
Requiere un acabado superficial metalogr\u00e1fico, y no tiene \u00f3ptica para apuntar el penetrador<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n
Los tres m\u00e9todos port\u00e1tiles de dureza utilizados en herramientas.<\/em><\/p>\n\n\n\n
Qu\u00e9 significa esto en un pedido de acero para herramientas<\/h2>\n\n\n\n
La dureza de entrega en el acero para herramientas es un valor de banco, tomado sobre una superficie preparada de una probeta o de la propia barra, y se expresa en HRC o HB. Una lectura tomada sobre un molde terminado con un instrumento port\u00e1til es una medici\u00f3n diferente con una incertidumbre diferente, y las dos no deben compararse directamente sin indicar qu\u00e9 m\u00e9todo produjo cada n\u00famero. Cuando una lectura port\u00e1til resulta baja en una herramienta grande, la secuencia que lo resuelve es la del caso anterior: verificar si la lectura baja es un efecto superficial por descarburaci\u00f3n o rectificado, verificar el instrumento contra su bloque de referencia, y solo entonces tratarlo como un problema de dureza en el acero. En barra redonda, la geometr\u00eda de la pieza tambi\u00e9n modifica la lectura de banco, lo cual se trata en nuestra p\u00e1gina sobre Factores de correcci\u00f3n del ensayo de dureza para barra redonda<\/a>, y la secci\u00f3n m\u00e1s peque\u00f1a que puede soportar un ensayo de banco en Espesor m\u00ednimo para el ensayo de dureza<\/a>.<\/p>\n\n\n\n