{"id":21176,"date":"2026-10-07T20:26:17","date_gmt":"2026-10-07T12:26:17","guid":{"rendered":"https:\/\/aobosteel.com\/?page_id=21176"},"modified":"2026-10-16T01:43:21","modified_gmt":"2026-10-15T17:43:21","slug":"striking-tool-hardness-and-spalling","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/aobosteel.com\/es\/striking-tool-hardness-and-spalling\/","title":{"rendered":"L\u00edmites de dureza y desprendimiento en herramientas de golpeo"},"content":{"rendered":"

L\u00edmites de dureza y desprendimiento en herramientas de golpeo<\/h1>\n\n\n\n

Una herramienta de golpeo es la \u00fanica aplicaci\u00f3n de acero para herramientas donde la dureza que hace \u00fatil a la herramienta es tambi\u00e9n la dureza que la hace peligrosa. Pasado cierto punto, la cara de golpeo deja de deformarse y comienza a fracturarse, y la pieza que se desprende de la cara lleva suficiente energ\u00eda para lesionar a quien sostiene el mango. Esta p\u00e1gina cubre la ventana de dureza que las especificaciones publicadas establecen para herramientas de golpeo y herramientas golpeadas, lo que hace la herramienta en cada extremo de esa ventana, c\u00f3mo se comprueba una herramienta aceptable mediante ensayo, y lo que un desprendimiento grande indica sobre el acero subyacente.<\/p>\n\n\n\n

La ventana de dureza es un l\u00edmite de seguridad, no un l\u00edmite de desgaste<\/h2>\n\n\n\n

La dureza m\u00e1xima permitida para una cara de golpeo seg\u00fan dos de las especificaciones que tabula la fuente es 60 HRC, y la fuente deja claro por qu\u00e9 el n\u00famero est\u00e1 donde est\u00e1. La fractura fr\u00e1gil por clivaje tiende a ocurrir a una dureza ligeramente superior a esa, por lo que 60 HRC est\u00e1 muy cerca, quiz\u00e1s demasiado cerca, de exceder el l\u00edmite de seguridad para una herramienta de golpeo. El l\u00edmite entre una dureza superior segura y una insegura no es discreto sino transicional, por lo que la misma cifra aparece en varias especificaciones como un juicio compartido m\u00e1s que como un umbral definido.<\/p>\n\n\n\n

El l\u00edmite inferior funciona en sentido contrario. Una cara de golpeo normalmente se mantiene a aproximadamente 50 HRC o m\u00e1s, y donde la herramienta puede usarse para golpear otra herramienta de acero, como una cu\u00f1a, el l\u00edmite inferior baja a aproximadamente 45 HRC. Esa cifra se elige por la advertencia que da. A 45 HRC el exponente de endurecimiento por deformaci\u00f3n es mayor y la deformaci\u00f3n es m\u00e1s extendida, por lo que la herramienta tiende a formar hongo en lugar de romperse, y la cara con hongo indica al usuario que se aproxima un desprendimiento. Una cara demasiado dura para formar hongo es tambi\u00e9n una cara que no da aviso.<\/p>\n\n\n\n

La herramienta golpeada lleva la misma l\u00f3gica en sentido opuesto. La dureza m\u00e1xima admisible de una herramienta golpeada es menor que la de la herramienta de golpeo, por lo que la herramienta golpeada absorbe la deformaci\u00f3n pl\u00e1stica macrosc\u00f3pica, su \u00e1rea de contacto crece, y la tensi\u00f3n en la herramienta de golpeo se reparte sobre un volumen mayor. Una herramienta golpeada blanda es por lo tanto parte de la protecci\u00f3n de la herramienta de golpeo, y el hongo que desarrolla es deliberado.<\/p>\n\n\n\n

Dureza de la cara de golpeo<\/th>Qu\u00e9 hace la herramienta bajo un golpe<\/th>Qu\u00e9 significa para el usuario<\/th><\/tr><\/thead>
Por encima del m\u00e1ximo permitido<\/td>La fractura fr\u00e1gil por clivaje comienza a una dureza ligeramente superior a la que permiten las especificaciones<\/td>La pieza que se desprende de la cara lleva suficiente energ\u00eda para lesionar, por lo que dos de las especificaciones se detienen en 60 HRC y la fuente llama a esa cifra muy cerca del l\u00edmite de seguridad<\/td><\/tr>
En el extremo superior del rango, 55 a 60 HRC<\/td>La cara permanece plana y no se deforma antes de romperse<\/td>Resistencia al desgaste en su mejor momento y advertencia en su peor momento. Una cara que no puede formar hongo no da se\u00f1al antes de desprenderse<\/td><\/tr>
Rango medio, 50 a 55 HRC<\/td>La cara se desgasta y se deforma lentamente bajo golpes repetidos<\/td>La banda pr\u00e1ctica para una cabeza de martillo, una herramienta de percusi\u00f3n y una herramienta de golpeo pesada<\/td><\/tr>
Aproximadamente 45 a 50 HRC<\/td>El exponente de endurecimiento por deformaci\u00f3n es mayor y la deformaci\u00f3n es m\u00e1s extendida, por lo que la cara forma hongo<\/td>El hongo es una advertencia de que el desprendimiento puede ser inminente. Esta es tambi\u00e9n la banda usada donde la herramienta tiene que golpear otra herramienta de acero, como una cu\u00f1a<\/td><\/tr>
Herramienta golpeada, por debajo de la herramienta de golpeo<\/td>La herramienta golpeada se deforma primero y su \u00e1rea de contacto crece<\/td>El \u00e1rea de contacto mayor reparte la tensi\u00f3n sobre un volumen mayor de la herramienta de golpeo, por lo que una herramienta golpeada blanda es la medida de seguridad y no un compromiso<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

La ventana de dureza para una cara de golpeo y lo que hace la herramienta en cada punto de ella. Recopilado de los comentarios sobre especificaciones y la discusi\u00f3n del ensayo de golpeo en el art\u00edculo Spalling from Impact Events.<\/em><\/p>\n\n\n\n

Lo que realmente exigen las especificaciones<\/h2>\n\n\n\n

Las especificaciones difieren en m\u00e1s que sus rangos de dureza. Difieren en el acero que nombran, en cu\u00e1l cara de la herramienta controlan, y en el ensayo usado para comprobar la herramienta. Una herramienta de v\u00eda de percusi\u00f3n se controla en cuatro lugares, la cara de golpeo, la cara golpeada, el filo de corte y el extremo de punta, con una dureza diferente permitida en cada uno. Un martillo se controla en la cara y de nuevo tres mil\u00edmetros por debajo de la cara, que es donde una superficie dura sobre un interior blando de otro modo se ocultar\u00eda. A un cincel se le permite una cara golpeada de 45 HRC m\u00e1ximo junto con un filo de corte de 53 a 60 HRC, que es la misma idea aplicada a una herramienta que tiene que ser golpeada y cortar.<\/p>\n\n\n\n

Especificaci\u00f3n<\/th>Tipo de herramienta<\/th>Composici\u00f3n del acero<\/th>Dureza, HRC<\/th>Ensayo de golpeo<\/th><\/tr><\/thead>
AREMA<\/td>Herramientas de v\u00eda de percusi\u00f3n<\/td>9260A, 0.56 a 0.64C, 1.8 a 2.0Si, 0.75 a 1.0Mn. 9260B, 0.51 a 0.60C, 1.8 a 2.2Si, 0.75 a 1.0Mn, 0.35 a 0.50Mo, 0.45Si m\u00e1x<\/td>Cara de golpeo 51 a 55. Cara golpeada 44 a 48. Filo de corte 56 a 60. Extremo de punta 52 a 56<\/td>Ninguno<\/td><\/tr>
ANSI B173.3-1991<\/td>Herramientas de golpeo pesado<\/td>0.45 a 0.88C, 0.3 a 1.2Mn, 0.35Si m\u00e1x, seg\u00fan ASTM A576, A322 o A681<\/td>Cara de golpeo 45 a 60. Mazo de le\u00f1ador 44 a 55. Pe\u00f1a 45 a 60<\/td>Dureza del bloque 92 a 105 HRB<\/td><\/tr>
BS 876-1981<\/td>Martillos<\/td>0.5 a 0.6C, 0.5 a 0.9Mn, 0.1 a 0.4Si, con 0.2 a 0.3Cr para una masa de cabeza superior a 1.8 kg (4 lb)<\/td>Cara de golpeo 50 a 58. Tres mm por debajo de la cara de golpeo 46<\/td>Bloque de acero normalizado, mismo acero que el martillo, seis golpes a la periferia de la cara<\/td><\/tr>
GGG-H-86C-1963<\/td>Martillos<\/td>0.46 a 0.85C, 0.2 a 0.9Mn, 0.1 a 3Si<\/td>Martillo de doble cara 44 a 55. Martillo de carpintero 50 a 60. Martillo de bola 50 a 57<\/td>Mango menor de 60 cm (25 in.), 92 a 105 HRB. Mango mayor de 60 cm, 40 a 45 HRC<\/td><\/tr>
ANSI B209.3-1990<\/td>Cu\u00f1as partidoras de le\u00f1a<\/td>Acero al carbono seg\u00fan ASTM A29, A576 o A681<\/td>35 m\u00e1x.<\/td>Ensayo de ca\u00edda de peso, 4,5 kg (10 lb) desde 1,5 m (5 ft)<\/td><\/tr>
ANSI B209.1-1991<\/td>Cinceles<\/td>Acero al carbono o aleado seg\u00fan ASTM A29, A322, A331, A576 o A681<\/td>Cara de golpeo 45 m\u00e1x. Filo de corte 53 a 60<\/td>Ensayo de ca\u00edda de peso<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

Las seis especificaciones de herramientas de golpeo y de golpeo recibido que tabula la fuente, con la composici\u00f3n del acero que nombra cada una y el rango de dureza que permite. Todas las herramientas ferroviarias de golpeo y de golpeo recibido se fabrican actualmente con el acero grado B, y las herramientas no percusivas como barras de u\u00f1a, tenazas para rieles y horquillas para rieles se fabrican con acero al carbono simple. Fuente, Tabla 1 del art\u00edculo.<\/em><\/p>\n\n\n\n

Probar una herramienta mediante ensayo<\/h2>\n\n\n\n

Dos de las especificaciones exigen que la herramienta de golpeo se golpee contra un bloque de acero de 92 a 105 HRB, y una tercera exige un bloque de acero normalizado. Esos niveles de dureza son bajos, y la fuente es directa sobre la consecuencia. Los bloques se deforman significativamente bajo el golpe, y por el mismo argumento usado para la herramienta de golpeo recibido, un yunque blando reparte la tensi\u00f3n y reduce la probabilidad de que la herramienta de golpeo se desprenda. La evidencia citada es que McIntire y Manning no pudieron desprender martillos con una energ\u00eda de impacto de 190 J (140 ft · lbf) golpeados contra un yunque de 24 HRC. Un ensayo de golpeo con 100 golpes completos de balanceo aplicados contra tal yunque es por lo tanto un ensayo de la durabilidad de la herramienta y no de su tendencia a desprenderse.<\/p>\n\n\n\n

Una especificaci\u00f3n sol\u00eda exigir algo m\u00e1s severo, un yunque de 40 a 45 HRC para un martillo con mango mayor de 635 mm (25 in.), y ese requisito ha sido reemplazado desde entonces por la especificaci\u00f3n ANSI con su yunque mucho m\u00e1s blando, con ensayo por part\u00edculas magn\u00e9ticas o ultras\u00f3nico a\u00f1adido en su lugar. La otra variable en el ensayo es c\u00f3mo se aplica el golpe. La especificaci\u00f3n pide un golpe aplicado en \u00e1ngulo recto con la cara de golpeo paralela a la superficie, y pide que se eviten golpes oblicuos, sobrepasados y cortos, porque un golpe que cae sobre un borde pone la carga donde la secci\u00f3n no la soporta.<\/p>\n\n\n\n

C\u00f3mo se ve un desprendimiento cuando se corta y se abre<\/h2>\n\n\n\n

Un desprendimiento examinado correctamente lleva m\u00e1s informaci\u00f3n que el hecho de que la herramienta se rompi\u00f3. En el martillo de bola que la fuente secciona, el borde de la cavidad aparec\u00eda cizallado y un trozo de la superficie de golpeo segu\u00eda unido a \u00e9l, con las marcas de rectificado en la cara terminando en el borde del reborde. La superficie de la cavidad llevaba una pel\u00edcula delgada de \u00f3xido, que fij\u00f3 la temperatura m\u00ednima alcanzada durante el evento en alg\u00fan punto del rango de 430 a 540 °C, y la temperatura provino de la deformaci\u00f3n pl\u00e1stica del proceso de desprendimiento y no de ning\u00fan tratamiento t\u00e9rmico. En secci\u00f3n, una banda de cizalladura adiab\u00e1tica cubr\u00eda toda la superficie de la cavidad. Esa banda es una capa de ataque claro de martensita sin revenir, y su perfil mostr\u00f3 que dos cizalladuras separadas hab\u00edan intervenido en la remoci\u00f3n de ese desprendimiento.<\/p>\n\n\n\n

El mismo examen aplicado a una cavidad diferente dio la respuesta opuesta. Donde las marcas de rectificado atraviesan el reborde en lugar de terminar en \u00e9l, el reborde es una indentaci\u00f3n y no un borde cizallado, y la cavidad se form\u00f3 por eyecci\u00f3n del desprendimiento seguida de deformaci\u00f3n pl\u00e1stica de la cara circundante. Distinguir esos dos casos es el objetivo de seccionar un desprendimiento, y es un paso que a menudo no est\u00e1 disponible, porque las herramientas de golpeo son frecuentemente objeto de litigio y no se permite el ensayo destructivo. Cuando eso ocurre, el propio desprendimiento y las superficies de fractura son la \u00fanica evidencia, y la pieza que se desprendi\u00f3 vale la pena conservarla exactamente por esa raz\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

Lo que se ve<\/th>Lo que significa<\/th><\/tr><\/thead>
Un reborde cizallado, con marcas de rectificado en la cara de golpeo que terminan en el borde del reborde<\/td>El material dejado por el golpe fue cortado por cizalladura, y el desprendimiento sali\u00f3 como una pieza separada. Trozos de la superficie de golpeo pueden permanecer unidos al reborde<\/td><\/tr>
Un reborde deformado, con las marcas de rectificado continuando a trav\u00e9s del reborde<\/td>El reborde es una indentaci\u00f3n y no un borde cizallado, por lo que la cavidad se form\u00f3 por eyecci\u00f3n del desprendimiento seguida de deformaci\u00f3n pl\u00e1stica de la cara circundante<\/td><\/tr>
Una pel\u00edcula delgada de \u00f3xido que oscurece parte de la superficie de la cavidad<\/td>Calor de la deformaci\u00f3n pl\u00e1stica que produjo el desprendimiento. La temperatura m\u00ednima alcanzada est\u00e1 en el rango de 430 a 540 °C (800 a 1000 °F)<\/td><\/tr>
Una banda de ataque claro que cubre la superficie de la cavidad en una secci\u00f3n pulida y atacada<\/td>Una banda de cizalladura adiab\u00e1tica, que es una capa de martensita sin revenir. El perfil de la banda muestra cu\u00e1ntas cizalladuras separadas intervinieron en la remoci\u00f3n del desprendimiento<\/td><\/tr>
Una grieta previa cuya superficie es brillante dentro de la pieza y oscura donde se encuentra con una superficie libre<\/td>Una grieta de temple. La parte de la grieta que nunca intersect\u00f3 la superficie permaneci\u00f3 sin oxidar, y la parte que s\u00ed alcanz\u00f3 la superficie se oxid\u00f3 durante el revenido, por lo que las superficies de fractura antigua y nueva difieren en contraste<\/td><\/tr>
Muchas herramientas de un mismo lote fallando con esencialmente la misma geometr\u00eda de desprendimiento<\/td>Fragilizaci\u00f3n por revenido, que se confirma revelando los l\u00edmites de grano fragilizados con un reactivo de ataque como el reactivo de Rucker’s<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

Las caracter\u00edsticas que lleva una cavidad de desprendimiento y la lectura que cada una sustenta, a partir de las secciones y los casos pr\u00e1cticos del art\u00edculo Spalling from Impact Events.<\/em><\/p>\n\n\n\n

Lo que dice un desprendimiento grande sobre el acero<\/h2>\n\n\n\n

El desprendimiento superficial ordinario es un evento de servicio, y uno grande no lo es. La formaci\u00f3n de desprendimientos grandes est\u00e1 invariablemente asociada con un material defectuoso, y los dos defectos que nombra la fuente son una grieta previa y un cambio en los l\u00edmites de grano. Una grieta de temple es el m\u00e1s com\u00fan de los dos. Cuando una grieta de ese tipo se sit\u00faa enteramente dentro de la herramienta, su superficie nunca ve el horno y permanece brillante, mientras que la parte que posteriormente alcanza una superficie libre se oxida durante el revenido, por lo que las superficies de fractura antigua y nueva difieren en contraste y el l\u00edmite de la grieta original puede leerse como una forma distinta dentro de la cavidad. Donde la grieta estuvo abierta a la superficie desde el principio, toda la superficie de la grieta est\u00e1 oxidada, y la pieza que se desprendi\u00f3 es entonces mucho m\u00e1s f\u00e1cil de identificar como un defecto antiguo.<\/p>\n\n\n\n

La fragilizaci\u00f3n por revenido es la segunda causa y se comporta de manera diferente, porque no deja ninguna grieta que encontrar. El caso que da la fuente son tres martillos de desgarre comprados en un solo lote en caja que fallaron de manera muy similar, con esencialmente la misma geometr\u00eda de desprendimiento en cada uno. La evidencia estaba en los l\u00edmites de grano y no en el aspecto de la fractura, y se revel\u00f3 mediante ataque con reactivo de Rucker’s. Un lote de herramientas que falla de manera similar es por lo tanto una se\u00f1al para examinar el tratamiento t\u00e9rmico del lote y no la forma en que se us\u00f3 una herramienta en particular, y los tipos de fragilizaci\u00f3n que pueden producir ese patr\u00f3n se recopilan en Tipos de fragilizaci\u00f3n en los aceros<\/a>.<\/p>\n\n\n\n

Qu\u00e9 significa esto en un pedido de acero para herramientas<\/h2>\n\n\n\n

Un pedido de herramientas de golpeo es uno de los pocos en los que la cifra de dureza y el modo de falla deben decidirse juntos. La ventana de dureza es estrecha, su extremo inferior se elige por la advertencia que da y no por el rendimiento que entrega, y la herramienta de golpeo recibido debe ser m\u00e1s blanda que la herramienta de golpeo para que el par funcione. Vale la pena anotar tres puntos. La dureza de la cara y de la punta tres mil\u00edmetros por debajo de ella, ya que una capa dura superficial sobre un n\u00facleo blando se comporta de manera diferente a una herramienta templada a fondo. La tenacidad al impacto detr\u00e1s de esa dureza, porque una cara en el extremo superior del rango necesita la tenacidad para sobrevivir los golpes bajo los cuales no se deformar\u00e1. Y el lote de tratamiento t\u00e9rmico, porque un lote de herramientas que falla de manera similar apunta al revenido y no al servicio. Los grados tenaces resistentes al choque y su tratamiento t\u00e9rmico est\u00e1n en Tratamiento t\u00e9rmico del acero para herramientas S7<\/a> y bajo aceros para herramientas para resistencia al agrietamiento<\/a>, la energ\u00eda de impacto que absorben esos grados se registra en Ensayo de impacto Charpy del acero para herramientas<\/a>, y el lado relacionado de desgaste del mismo impacto est\u00e1 en Desgaste por impacto y desprendimiento de herramientas<\/a>. La forma en que se clasifica una fractura antes de explicarla est\u00e1 en el diagrama de identificaci\u00f3n de modos de da\u00f1o<\/a>, las marcas en la propia superficie se leen con Caracter\u00edsticas de la superficie de fractura y su significado<\/a>, la grieta que estaba all\u00ed antes del servicio se describe en agrietamiento por temple en acero para herramientas<\/a>, y la referencia de qu\u00e9 acero se usa para qu\u00e9 herramienta est\u00e1 en Materiales para herramientas y troqueles por tipo de herramienta<\/a>. La secuencia de falla m\u00e1s amplia, desde el dise\u00f1o hasta el servicio, se expone en An\u00e1lisis de fallas de herramientas y matrices<\/a>.<\/p>\n\n\n\n

Antes de actuar sobre un desprendimiento<\/h3>\n\n\n\n

Es una p\u00e1gina de referencia, no es una especificaci\u00f3n de Aobo Steel, y los rangos de dureza anteriores son los valores publicados en las especificaciones nombradas, que aplican a las herramientas que dichas especificaciones cubren. Una herramienta fuera de esas normas, o una herramienta con una cara reparada, no se rige por estos n\u00fameros. No devuelva una herramienta de impacto al servicio con una dureza superior al rango porque se desgast\u00f3 demasiado r\u00e1pido, ya que la falla que sigue no es gradual. Cuando una herramienta ya se ha desprendido, conserve la pieza que se desprendi\u00f3, porque la superficie de fractura en ella puede ser la \u00fanica evidencia que quede una vez que se descarte el ensayo destructivo.<\/p>\n\n\n\n

Fuente: ASM Handbook, Volumen 11, Failure Analysis and Prevention, ASM International, 2002.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Hardness Limits and Spalling in Striking Tools A striking tool is the one tool steel application where the hardness that makes the tool useful is also the hardness that makes it dangerous. 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