Calculadora del número de dureza Brinell
Una carga de 3000 kgf sobre una bola de 10 mm que deja una huella de 3,4 mm da unos 320,583 HBW. Verá también la profundidad, el área de contacto y si la huella cumple la norma. Gratis en su navegador.
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Ejemplo resuelto
- Carga
- 3 000
- Diámetro de la bola
- 10
- Diámetro de la huella
- 3,4
- Unidad de carga
- Kgf HBW
- Unidad de longitud
- Mm
- Carga (kgf)
- 3 000
- Diámetro de la bola (mm)
- 10
El ensayo de dureza Brinell presiona un indentador esférico duro contra una superficie metálica bajo una carga conocida y, a continuación, mide el diámetro medio de la huella circular residual. El número de dureza Brinell, escrito HBW o BHN, es esa carga dividida por el área de la superficie curva del casquete esférico que queda en la probeta. El área no es el círculo plano de diámetro d; es la superficie esférica π D h, que se reordena en la forma cerrada dos P sobre π D por la cantidad D menos la raíz cuadrada de D al cuadrado menos d al cuadrado. Esta calculadora del número de dureza Brinell acepta la carga aplicada, el diámetro de la bola y el diámetro de indentación medido, convierte unidades opcionales de fuerza y longitud a kilogramo-fuerza y milímetros, y devuelve el HBW junto con la profundidad de indentación, el área de la huella, la razón carga sobre diámetro al cuadrado usada para elegir una condición de ensayo normalizada, y un indicador de la ventana d sobre D recomendada por ASTM. El alumnado comprueba ejercicios; los laboratorios de fundición, forja y tratamiento térmico convierten lecturas de microscopio óptico en HBW sin una hoja de cálculo.
Qué mide la dureza Brinell y cómo se obtiene
Johan August Brinell introdujo el ensayo de dureza por indentación esférica a principios del siglo XX para que un solo número pudiera ordenar aceros, fundiciones y aleaciones no férreas según su resistencia al flujo plástico permanente. Una bola pulida de carburo de diámetro D se fuerza contra la probeta bajo una carga constante P durante un tiempo de mantenimiento prescrito; después se mide con microscopio o escáner óptico el diámetro medio d de la huella circular residual.
La dureza se define como carga por unidad de la superficie curva que realmente contactó con la bola, no por unidad del círculo proyectado. Esa superficie es un casquete esférico de profundidad h igual a la mitad de D menos la raíz cuadrada de D al cuadrado menos d al cuadrado, y su área es π D h.
Dividir P por esa área produce la forma cerrada familiar: HBW igual a dos P sobre π D por paréntesis D menos la raíz cuadrada de D al cuadrado menos d al cuadrado. Cuando P se expresa en kilogramo-fuerza y ambos diámetros en milímetros, el número tiene la dimensión histórica kgf por milímetro cuadrado; las normas modernas lo escriben HBW, la W recuerda una bola de carburo de wolframio, y ya no exigen una unidad final.
ASTM E10 e ISO 6506 recomiendan además que d quede entre 0.24 D y 0.60 D para que la huella no sea un pinchazo (donde el error de diámetro se dispara) ni un cráter casi hemisférico (donde la bola es demasiado blanda o la carga demasiado alta para la aleación). Las razones normalizadas de fuerza sobre diámetro al cuadrado de 1, 2.5, 5, 10 y 30 mantienen esa ventana alcanzable desde el aluminio blando hasta el acero templado.
Esta calculadora implementa exactamente esa familia de modelos de libro y de norma: convertir unidades, extraer una raíz cuadrada, dividir e informar los auxiliares que un cuaderno de laboratorio suele anotar junto al número de dureza. No convierte un HBW ya conocido a Rockwell o Vickers; esa es otra búsqueda y otra capacidad.
Quién usa el cálculo de dureza Brinell
Las fundiciones, las forjas y los talleres de tratamiento térmico siguen usando Brinell como ensayo de producción de cabecera en piezas de fundición, tochos y barra templada y revenida, porque una bola de diez milímetros promedia sobre grano y grafito que dispersarían una lectura puntual Rockwell.
Los inspectores teclean el diámetro óptico en un terminal de banco y necesitan HBW, F sobre D al cuadrado y un aviso de pasa o alerta sobre la ventana d sobre D, sin abrir una hoja de cálculo que use en silencio la aproximación del círculo proyectado P sobre π d al cuadrado entre cuatro.
Los laboratorios universitarios de materiales y los generadores de exámenes necesitan un oráculo determinista de la fórmula del casquete esférico que también acepte newtons o pulgadas, de modo que se califique la medición y la conversión de unidades y no quién recordó la identidad de la raíz.
Los sitios de contenidos que posicionan por calculadora del número de dureza Brinell, HBW a partir del diámetro de indentación, fórmula BHN o calculadora de dureza ASTM E10 se benefician de una herramienta gratuita en vivo cuya aritmética coincide byte a byte con la automatización de prepago. Esta página no es un convertidor de escalas de dureza: si usted ya tiene un HBW y desea HRC o HV, esa es otra consulta, servida por la capacidad de conversión de escalas. La entrada no válida no se factura.
Qué puede hacer con ella
Lecturas de planta en fundición y tratamiento térmico
Convierta el diámetro de huella del microscopio, el tamaño de bola y la carga aplicada en HBW, F/D² y un indicador de intervalo recomendado antes de marcar un lote de fundición o de tratamiento térmico.
Preguntas frecuentes
¿Cómo se calcula el número de dureza Brinell?
De forma equivalente, HBW = P / A donde A = π D h es el área del casquete esférico y h = (D − √(D² − d²)) / 2.
¿Qué unidades debo usar para la carga y los diámetros?
La fórmula se evalúa en kgf y mm.
¿Cuál es el intervalo recomendado de d/D?
ASTM E10 e ISO 6506 recomiendan 0.24 ≤ d/D ≤ 0.60.
¿Qué significa la designación HBW 10/3000?
Es la designación completa de la dureza Brinell: medida con una bola de carburo de tungsteno de 10 mm bajo una carga de 3000 kgf. La W recuerda la bola de carburo, y la calculadora muestra esta etiqueta junto a cada resultado.
¿Se calcula una lectura fuera del rango recomendado?
Sí. La dureza se calcula igualmente, pero un aviso indica que la norma no la aceptaría como ensayo oficial. La huella recomendada mide entre 0,24 y 0,60 veces el diámetro de la bola.
Herramientas relacionadas
Para desarrolladores — acceso por API
Todo lo de esta página está disponible por programación. Esta sección es para equipos que quieren integrarlo en sus sistemas; el resto puede usar la herramienta de arriba sin más.
Endpoint de API
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Llámela desde su stack
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}La API es asíncrona: la llamada devuelve un task_id al instante y el resultado llega por webhook. El polling está limitado a 1 req/s por tarea.
Precio
Precio publicado — sin tokens ni créditos inventados. Una tarea fallida no se cobra.
Errores
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|---|---|---|
401 | unauthorized | API key ausente o inválida. |
402 | insufficient_balance | El saldo no cubre el precio de la tarea. |
404 | unknown_type | El tipo de tarea no existe. |
429 | rate_limited | Demasiadas peticiones. Use el webhook en vez de sondear. |
Notas técnicas
La entrada no válida falla con invalid_input y no se factura.
Contrato de entrada, unidades, intervalo recomendado y campos de respuesta
Los newtons se convierten con la relación exacta un kilogramo-fuerza igual a 9.80665 newtons; la libra-fuerza se convierte con un lbf igual a 0.45359237 kgf. Los numéricos se redondean a doce decimales para goldens estables. Ejemplo resuelto: tres mil kilogramo-fuerza sobre una bola de diez milímetros con una huella de 3.4 milímetros (d sobre D igual a 0.34, F sobre D al cuadrado igual a 30) produce unos 320.583 HBW, profundidad de unos 0.298 milímetros y área de unos 9.358 milímetros cuadrados. Un ensayo de quinientos kilogramo-fuerza sobre la misma bola de diez milímetros con d igual a 4.2 milímetros es la condición F sobre D al cuadrado igual a 5 y devuelve unos 34.421 HBW. Las lecturas fuera de la ventana recomendada se calculan igual; el indicador y el mensaje le dicen que la norma no las trataría como un ensayo oficial válido. Envíe por POST un cuerpo JSON con tres números positivos obligatorios: load (la fuerza Brinell aplicada P; alias F, force, P, applied_load, load_force), ball_diameter (el diámetro del indentador D; alias D, indenter_diameter, ball, ball_d, indenter) e indent_diameter (el diámetro medio medido de la huella d; alias d, impression_diameter, indentation, indentation_diameter, indent_d, impression). El load_unit opcional es una enumeración de kgf (predeterminado), N o lbf. El length_unit opcional es una enumeración de mm (predeterminado) o in y se aplica a ambos diámetros; las pulgadas se convierten con una pulgada igual a 25.4 milímetros. Los campos pueden llegar como números JSON o cadenas numéricas. Si faltan load, ball_diameter o indent_diameter, si hay un valor no positivo, una unidad desconocida o una huella que no es estrictamente menor que la bola, la petición falla con invalid_input nombrando el problema; esos fallos no se facturan. En caso de éxito el cuerpo ecoa las entradas y las unidades resueltas, devuelve load_kgf, ball_diameter_mm e indent_diameter_mm, y a continuación los derivados indent_depth_mm, indent_area_mm2, load_diameter_ratio (P sobre D al cuadrado), el standard_fd2 más cercano entre 1, 2.5, 5, 10 y 30, la razón d_over_d, el booleano in_recommended_range para la ventana 0.24 a 0.60, brinell_number, una designation como HBW 10/3000, unit HBW, formula, method brinell_astm_e10 y un mensaje breve.
Dónde aporta valor una API del número de dureza Brinell
Los scripts de sistema de calidad pueden fijar brinell_number y designation en integración continua junto a la fotografía de la probeta. Como la implementación es parse pura de nivel A, cada llamada exitosa cuesta el precio base publicado $0.002, sin tokens de modelo ni red de salida. Mantenga las peticiones pequeñas, fije el campo brinell_number redondeado en las pruebas y obtendrá números Brinell reproducibles para complementos LMS, workers de borde y kioscos de taller sin montar un paquete de metrología ni confiar en el firmware no documentado de un durómetro portátil.
Casos de integración
Ejercicios y laboratorios de ciencia de materiales
Compruebe la fórmula del casquete esférico de ASTM E10, también con entradas en newtons o pulgadas, frente a problemas de libro con el mismo módulo puro que el widget gratuito del navegador.
Automatización de calidad y calificación LMS
Llame a una API determinista para calificar ítems del número Brinell o para fijar HBW y la designation HBW D/P en scripts de ensayo de producción, sin una hoja de cálculo.
Preguntas técnicas
¿Por qué se rechazó mi indentación?
indent_diameter debe ser estrictamente menor que ball_diameter; de lo contrario D² − d² no es positivo y el casquete esférico no está definido. Si faltan load, D o d, si no son positivos o si las unidades son desconocidas, también falla con invalid_input y no se factura.
¿Cuánto cuesta la calculadora del número de dureza Brinell?
La herramienta del navegador es gratuita. Las peticiones API usan saldo prepago KIT a $0.002 por llamada exitosa; la entrada no válida no se factura.