Introducción

Esta lección explica el uso del ensayo Rockwell fijo y superficial como método de medición de dureza. El contenido se centra en la forma en que se obtiene el número Rockwell, las escalas ordinarias y superficiales, los penetradores, las cargas, la verificación mediante bloques normalizados, el procedimiento general y la forma correcta de reportar los resultados.

El ensayo Rockwell fijo obtiene un número de dureza a partir de La profundidad de penetración de un punto de diamante o bola de carburo de tungsteno. Esta profundidad se produce bajo una secuencia de carga menor y carga mayor. El número obtenido es un valor convencional que aumenta conforme aumenta la dureza del material.

La interpretación de un resultado Rockwell exige conocer la escala usada. Un mismo número no tiene el mismo significado técnico si fue obtenido con diferente penetrador, carga menor, carga mayor o tipo de equipo. Por ello, el resultado debe reportarse siempre con su símbolo de escala y con los sufijos aplicables cuando correspondan.

Desarrollo

En el ensayo Rockwell fijo, la medición se realiza con una máquina de ubicación fija. El equipo determina la profundidad de penetración producida por un penetrador de diamante o por una bola de carburo de tungsteno sobre la muestra. La profundidad final no se interpreta de manera aislada; se evalúa a partir de la diferencia de penetración producida entre la carga menor y la carga mayor.

La carga menor tiene una función inicial de control. Su propósito es Produce la penetración inicial, asienta el penetrador y lo mantiene en posición. En las escalas Rockwell ordinarias, esta carga menor es de 10 kgf. Esta etapa establece una referencia inicial antes de aplicar la carga mayor.

Después de aplicar la carga menor, se aplica una carga mayor. La carga mayor depende de la escala utilizada y produce una penetración adicional en el material. Luego se retira la carga mayor mientras la carga menor permanece actuando. Con esa condición, la máquina determina el número Rockwell a partir de la diferencia de penetración entre ambas etapas de carga.

El resultado puede mostrarse en un indicador de carátula, pantalla digital, impresora u otro dispositivo de lectura. El número Rockwell es convencional: no representa directamente una dimensión simple de penetración, sino un valor calculado por la máquina a partir del cambio de profundidad bajo las condiciones de la escala seleccionada.

La escala Rockwell B utiliza una bola de carburo de tungsteno de 1/16 in. como penetrador. Su carga mayor es de 100 kgf y su carga menor es de 10 kgf. Esta escala debe identificarse en el reporte mediante el símbolo correspondiente, porque el número solo es interpretable si se conoce que fue obtenido con esa combinación de bola y cargas.

La escala Rockwell C utiliza un penetrador de diamante tipo brale. Su carga mayor es de 150 kgf y su carga menor es de 10 kgf. Esta combinación se resume como Penetrador diamante brale, carga mayor de 150 kgf y carga menor de 10 kgf. La escala C no debe confundirse con una escala de bola, porque el penetrador y la carga mayor son distintos.

La selección entre escala Rockwell B, Rockwell C u otra escala no debe hacerse por conveniencia. Debe responder al material, al intervalo de dureza esperado, al espesor, a la condición superficial y a la especificación aplicable. Un resultado Rockwell solo puede interpretarse correctamente si la escala fue adecuada para la condición ensayada.

Rockwell superficial se utiliza cuando el material o la zona evaluada no permiten aplicar las escalas ordinarias con cargas mayores más altas. Estas máquinas se emplean Para aceros muy delgados o capas superficiales delgadas. Su finalidad es cubrir condiciones en las que una penetración más profunda podría no representar adecuadamente la capa o el espesor evaluado.

Las escalas Rockwell superficiales usan una carga menor de 3 kgf. La carga mayor puede ser de 15 kgf, 30 kgf o 45 kgf, según la escala seleccionada. Esta diferencia frente al Rockwell ordinario debe conservarse en el reporte, porque una lectura superficial no es equivalente automáticamente a una lectura Rockwell B o Rockwell C.

La escala 15T utiliza una bola de 1/16 in. de carburo de tungsteno o de acero endurecido como penetrador, con carga mayor de 15 kgf y carga menor de 3 kgf. Su uso debe limitarse a los casos donde esa escala sea técnicamente aplicable.

La escala 30T utiliza una bola de 1/16 in. de carburo de tungsteno o de acero endurecido como penetrador, con carga mayor de 30 kgf y carga menor de 3 kgf. Esta escala tampoco debe confundirse con Rockwell B, aunque ambas puedan usar bola de 1/16 in., porque las cargas son distintas.

La escala 45T utiliza una bola de 1/16 in. de carburo de tungsteno como penetrador, con carga mayor de 45 kgf y carga menor de 3 kgf. Su interpretación requiere conservar el símbolo superficial correspondiente y el tipo de penetrador.

La escala 15N utiliza un penetrador de diamante brale, con carga mayor de 15 kgf y carga menor de 3 kgf. Esta escala superficial con diamante no debe compararse directamente con Rockwell C sin considerar la diferencia de carga.

La escala 30N utiliza un penetrador de diamante brale, con carga mayor de 30 kgf y carga menor de 3 kgf. Su resultado debe reportarse con el símbolo completo de escala, porque el número por sí solo no permite reconstruir el método usado.

La escala 45N utiliza un penetrador de diamante brale, con carga mayor de 45 kgf y carga menor de 3 kgf. Aunque comparte penetrador con otras escalas N, la carga mayor cambia la condición de penetración y, por lo tanto, el significado del número.

El uso de bola de acero endurecido queda limitado a una condición específica: ensayos de productos delgados de hojalata conforme a las especificaciones A623 – Specification for Tin Mill Products, General Requirements y A623M – Specification for Tin Mill Products, General Requirements [Metric], usando escalas HR15T y HR30T con yunque de punto de diamante. Estas referencias deben tratarse como remisiones controladas; se citan para identificar la condición visible de uso, pero no se desarrolla su contenido completo.

La norma advierte que ensayar esos productos con bola de carburo de tungsteno puede producir resultados significativamente diferentes frente a datos históricos obtenidos con bola de acero endurecido. Por ello, el tipo de bola no es un detalle menor. El reporte debe permitir saber si se utilizó bola de carburo de tungsteno o bola de acero endurecido cuando esa distinción sea aplicable.

El reporte de dureza Rockwell no debe limitarse a un número aislado. El resultado debe presentarse Siempre seguido por el símbolo de escala aplicable. Un valor como “40” no es técnicamente suficiente, porque no permite saber si se obtuvo con diamante, bola, carga ordinaria, carga superficial o alguna condición particular de ensayo.

Un reporte como 96 HRBW indica un número Rockwell B obtenido con bola de carburo de tungsteno. Un reporte como 40 HRC indica escala Rockwell C. Un reporte como 75 HR15N indica escala superficial 15N. Un reporte como 56 HR30TS indica escala superficial 30T usando bola de acero endurecido. Un reporte como 77 HR30TW indica escala superficial 30T usando bola de carburo de tungsteno.

Cuando se use una bola de carburo de tungsteno, el reporte puede incorporar el sufijo correspondiente. En un reporte como HRBW o HR30TW, el sufijo W indica Uso de bola de carburo de tungsteno. Este dato conserva la trazabilidad del tipo de bola empleada y evita confundir configuraciones que no son equivalentes.

Cuando el uso de bola de acero endurecido esté permitido, el reporte puede incorporar el sufijo S. Ese sufijo indica que se utilizó una bola de acero endurecido bajo la condición permitida para ciertos ensayos superficiales de productos de hojalata. No debe usarse fuera de ese alcance técnico.

Las máquinas Rockwell deben comprobarse antes de usar sus resultados para fines de conformidad. La comprobación se realiza Mediante bloques estandarizados de prueba Rockwell. Estos bloques permiten verificar que la máquina se encuentre en condiciones adecuadas para generar lecturas confiables dentro de la escala aplicable.

El uso de bloques normalizados no reemplaza la selección correcta de escala, penetrador y carga. Su función es confirmar que la máquina se encuentra en buen estado de funcionamiento. Si la máquina no verifica adecuadamente contra bloques normalizados, el resultado obtenido puede perder confiabilidad técnica.

El procedimiento detallado se vincula con E18 – Test Methods for Rockwell Hardness of Metallic Materials. En esta lección, E18 se conserva como remisión externa controlada: se reconoce su función visible como documento de procedimiento para Rockwell fijo, pero no se desarrolla su contenido completo ni se convierte en una norma base alterna del curso.

Para aplicar correctamente el ensayo, el laboratorio debe seleccionar la escala, confirmar el penetrador, verificar la carga menor y la carga mayor, revisar la condición de la muestra, comprobar la máquina con bloques estandarizados, ejecutar las lecturas y reportar el resultado con el símbolo completo de escala y los sufijos aplicables.

Referencias a tablas, notas y figuras

El listado de escalas Rockwell ordinarias funciona como apoyo documental para reconocer que la escala B usa bola de 1/16 in. de carburo de tungsteno con carga mayor de 100 kgf y carga menor de 10 kgf, mientras que la escala C usa penetrador de diamante brale con carga mayor de 150 kgf y carga menor de 10 kgf.

El listado de escalas Rockwell superficiales funciona como apoyo documental para diferenciar las escalas 15T, 30T, 45T, 15N, 30N y 45N. Su función es mostrar penetrador, carga mayor y carga menor de cada escala; no sustituye la selección técnica de la escala aplicable al material.

A623 – Specification for Tin Mill Products, General Requirements y A623M – Specification for Tin Mill Products, General Requirements [Metric] se conservan como remisiones controladas para la condición específica de productos de hojalata delgados en escalas HR15T y HR30T con bola de acero endurecido y yunque de punto de diamante.

E18 – Test Methods for Rockwell Hardness of Metallic Materials se conserva como remisión externa controlada para los requisitos detallados del procedimiento Rockwell fijo. Su contenido completo no se desarrolla en esta lección.

Conclusión

Rockwell fijo y superficial requieren control de escala, penetrador, carga menor, carga mayor, verificación del equipo y reporte completo. Un número Rockwell solo tiene significado técnico cuando se acompaña de la escala aplicable y de los elementos que permiten reconstruir cómo fue obtenido.

La diferencia entre Rockwell ordinario y Rockwell superficial no debe tratarse como intercambiable. Cada escala responde a condiciones de penetrador, carga, material, espesor, capa o intervalo de dureza que deben revisarse antes de emitir el resultado.

El reporte completo, incluyendo símbolo de escala y sufijos como W o S cuando correspondan, permite conservar la trazabilidad del resultado y evitar que dos números iguales se interpreten como equivalentes cuando provienen de condiciones de ensayo distintas.

Pregunta Reflexiva

Si dos reportes muestran el mismo número de dureza, pero uno corresponde a Rockwell C y otro a Rockwell superficial, ¿por qué no deberían interpretarse como resultados equivalentes sin revisar escala, carga, penetrador y sufijo de reporte?