Al diseñar piezas metálicas, es importante especificar su dureza. Sin embargo, muchos ingenieros solo tienen una comprensión inestable de lo que es realmente la dureza o cómo se mide. Hay buenas razones para ello. Como veremos, la dureza es un concepto algo inestable, y hay tantos métodos de prueba de dureza diferentes en uso común que es fácil confundirse. El propósito de este artículo es ayudar a aclarar esa confusión.

Primero, hablemos de lo que no es la dureza. La dureza no tiene nada que ver con la rigidez. Una pieza de acero puede tener una dureza alta o baja, pero siempre tendrá la misma rigidez. Una pieza de titanio puede tener la misma dureza que una pieza de acero, pero siempre tendrá aproximadamente la mitad de la rigidez del acero. La dureza por sí misma tampoco tiene nada que ver con si un material es frágil o dúctil. De dos materiales con la misma dureza, uno podría ser frágil y el otro dúctil.

¿Qué es la dureza, entonces? Para proporcionar una definición algo circular y no muy útil, es una medida de cómo se desempeña un material en un ensayo de dureza. Esto nos lleva al tema de las pruebas de dureza.

Una de las pruebas de dureza más utilizadas en los Estados Unidos fue desarrollada por Hugh Rockwell y Stanley Rockwell en 1914. Aunque no eran hermanos ni parientes, tener el mismo apellido hizo que fuera mucho más fácil encontrar un nombre para la prueba. En la prueba de Rockwell, se empuja un penetrador en una superficie metálica con una fuerza dada. La dureza es inversamente proporcional a la profundidad de penetración.

Hay muchas escalas de dureza Rockwell, dependiendo del tipo de indentador y la carga utilizada. Por ejemplo, la escala Rockwell C utiliza un indentador con punta de diamante en forma de cono con una carga de 150 kg. La báscula Rockwell B utiliza un penetrador de bolas de 1/16 de pulgada de diámetro con una carga de 100 kg. La escala de Rockwell C se abrevia generalmente HRC (Dureza Rockwell C), mientras que la escala de Rockwell B se abrevia HRB (Dureza Rockwell B). Cuanto mayor sea el número, más duro será el material, pero solo en relación con otros números dentro de una escala dada. Por ejemplo, un acero extremadamente duro puede tener una dureza de 64 HRC, mientras que un acero bastante blando puede tener una dureza de 70 HRB.

¿Qué escala es la mejor para usar? Depende de lo que estés midiendo. La escala Rockwell C es buena para medir acero endurecido. Rockwell B es mejor para acero más blando o aluminio relativamente duro. Para aluminio más blando, es posible que necesite usar la escala Rockwell E (bola de 1/8 de pulgada de diámetro con una carga de 100 kg) o la escala Rockwell F (bola de 1/16 de pulgada de diámetro con una carga de 60 kg). En general, cuanto mayor sea el penetrador o menor sea la carga, mejor será una escala para materiales blandos.

El grosor del material también importa. Si está tratando de medir la dureza de una tira delgada de material, no querrá usar una carga que empuje el penetrador hasta el final a través del material y hacia el otro lado. Por esta razón, hay una serie de escamas superficiales de Rockwell que utilizan cargas mucho más bajas. Por ejemplo, la escala Rockwell 15N utiliza una carga de 15 kg con un penetrador cónico con punta de diamante.