La selección del equipo de pruebas mecánicas para zapatas de freno de hierro fundido deberá cumplir con la norma ICS 45.060.20. Esta norma especifica que las pruebas de propiedades mecánicas se dividen en dos partes:
1. Prueba de tracción
Se realizará de acuerdo con las disposiciones de la norma ISO 6892-1:2019. Las dimensiones y la calidad del procesamiento de las probetas de tracción deberán cumplir los requisitos de la norma ISO 185:2005.
2. Método de prueba de dureza
Se implementará de acuerdo con la norma ISO 6506-1:2014. Las probetas de dureza se cortarán de la mitad inferior de la barra de ensayo, fundida por separado. Si no hay barra de ensayo, se tomará una zapata de freno, se cepillarán de 6 mm a 10 mm de su lateral y se medirá la dureza en cuatro puntos de ensayo, siendo el valor promedio el resultado de la prueba.
Base del método de prueba de dureza
La norma ISO 6506-1:2014 “Materiales metálicos – Ensayo de dureza Brinell – Parte 1: Método de ensayo” especifica el principio, los símbolos y las explicaciones, el equipo de ensayo, las muestras, los procedimientos de ensayo, la incertidumbre de los resultados y el informe de ensayo para el ensayo de dureza Brinell de materiales metálicos.
2.1 Selección del equipo de prueba: Durómetro Brinell (recomendado primero)
Ventajas: El área de sangría es grande, lo que puede reflejar la dureza general del material de hierro fundido (el hierro fundido puede tener una estructura desigual) y los resultados son más representativos.
Es adecuado para fundición de dureza media y baja (HB 80 – 450), lo que cubre completamente el rango de dureza de las zapatas de freno de fundición.
La operación es relativamente sencilla y el requisito de acabado superficial de la muestra es relativamente bajo (generalmente Ra 1,6 – 6,3 μm es suficiente).
2.2 Principio de la prueba de dureza Brinell
El principio se resume de la siguiente manera: Se presiona una bola de aleación dura (o bola de acero templado) con un diámetro de 10 mm sobre la superficie de la muestra bajo una fuerza de prueba determinada (por ejemplo, 3000 kgf). Tras medir el diámetro de la indentación, se calcula el valor de dureza (HBW) para caracterizar la capacidad del material para resistir la deformación plástica. Su principal ventaja reside en la alta representatividad de los resultados, que permite reflejar las características macroscópicas de dureza del material. Es un método clásico ampliamente utilizado en las pruebas de rendimiento de materiales metálicos.
2.3 Símbolos y explicaciones del valor de dureza Brinell
La definición básica del valor de dureza Brinell (HBW) es la relación entre la fuerza de ensayo (F) y el área de la superficie de indentación (A), expresada en MPa (aunque normalmente no se indica la unidad, sino que solo se utiliza el valor numérico). La fórmula de cálculo es la siguiente: HBW = πD(D−D₂−d₂)² × 0,10² × F
Dónde:
F es la fuerza de prueba (unidad: N);
D es el diámetro del penetrador (unidad: mm);
d es el diámetro medio de la sangría (unidad: mm);
El coeficiente “0,102″ es un factor de conversión utilizado para convertir la unidad de fuerza de prueba de kgf a N (si se calcula directamente en N, la fórmula se puede simplificar).
Se puede ver a partir de la fórmula que, bajo la misma fuerza de prueba y diámetro de penetración, cuanto menor sea el diámetro de penetración, mayor será la capacidad del material para resistir la deformación plástica y mayor será el valor de dureza Brinell; por el contrario, menor será el valor de dureza.
Según las características del material de las zapatas de freno de hierro fundido (fundición gris), los parámetros de la prueba de dureza Brinell suelen ser los siguientes:
Fuerza de prueba (F): Generalmente, se utiliza 3000 kgf (29,42 kN) y el símbolo de dureza correspondiente es “HBW 10/3000”.
Nota: Si la muestra es delgada o el material es blando, la fuerza de prueba se puede ajustar (por ejemplo, 1500 kgf o 500 kgf) de acuerdo con la norma ISO 6506-1:2014, pero esto se deberá indicar en el informe de prueba.
Hora de publicación: 26 de agosto de 2025
