A selección do equipo de probas mecánicas para zapatas de freo de ferro fundido debe cumprir coa norma ICS 45.060.20. Esta norma especifica que as probas de propiedades mecánicas se dividen en dúas partes:
1. Proba de tracción
Deberá levarse a cabo de acordo coas disposicións da norma ISO 6892-1:2019. As dimensións e a calidade de procesamento das probetas de tracción deberán cumprir os requisitos da norma ISO 185:2005.
2. Método de proba de dureza
Deberá implementarse de acordo coa norma ISO 6506-1:2014. As probetas de dureza cortaranse da metade inferior da barra de ensaio colada por separado; se non hai barra de ensaio, tomarase unha zapata de freo, cepillarse de 6 a 10 mm desde o seu lado e medirse a dureza en 4 puntos de ensaio, sendo o valor medio o resultado da ensaio.
Base para o método de proba de dureza
A norma ISO 6506-1:2014 "Materiais metálicos - Ensaio de dureza Brinell - Parte 1: Método de ensaio" especifica o principio, os símbolos e as explicacións, o equipo de ensaio, as mostras, os procedementos de ensaio, a incerteza dos resultados e o informe de ensaio para o ensaio de dureza Brinell de materiais metálicos.
2.1 Selección do equipo de proba: Durómetro Brinell (recomendado en primeiro lugar)
Vantaxes: a área de indentación é grande, o que pode reflectir a dureza xeral do material de ferro fundido (o ferro fundido pode ter unha estrutura irregular) e os resultados son máis representativos.
É axeitado para ferro fundido de dureza media e baixa (HB 80 – 450), que cobre totalmente o rango de dureza das zapatas de freo de ferro fundido.
A operación é relativamente sinxela e os requisitos para o acabado superficial da mostra son relativamente baixos (xeralmente é suficiente un Ra de 1,6 a 6,3 μm).
2.2 Principio da proba de dureza Brinell
O principio pódese resumir do seguinte xeito: unha bóla de aliaxe dura (ou bóla de aceiro temperado) cun diámetro de 10 mm prémase contra a superficie da mostra baixo unha determinada forza de proba (como 3000 kgf). Despois de medir o diámetro de indentación, calcúlase o valor de dureza (HBW) para caracterizar a capacidade do material para resistir a deformación plástica. A súa principal vantaxe reside na forte representatividade dos resultados, que poden reflectir as características macroscópicas de dureza do material. É un método clásico amplamente utilizado nas probas de rendemento de materiais metálicos.
2.3 Símbolos e explicacións do valor da dureza Brinell
A definición básica do valor de dureza Brinell (HBW) é: a relación entre a forza de proba (F) e a área da superficie de indentación (A), coa unidade de MPa (pero normalmente a unidade non está marcada e só se usa o valor numérico). A fórmula de cálculo é a seguinte: HBW = πD (D − D² − d²)² × 0,10² × F
Onde:
F é a forza de proba (unidade: N);
D é o diámetro do indentador (unidade: mm);
d é o diámetro medio da indentación (unidade: mm);
O coeficiente "0,102" é un factor de conversión que se emprega para converter a unidade de forza de proba de kgf a N (se se calcula directamente en N, a fórmula pódese simplificar).
Da fórmula pódese observar que, baixo a mesma forza de proba e diámetro do indentador, canto menor sexa o diámetro de indentación, maior será a capacidade do material para resistir a deformación plástica e maior será o valor de dureza Brinell; pola contra, menor será o valor de dureza.
Segundo as características do material das zapatas de freo de ferro fundido (ferro fundido gris), os parámetros da proba de dureza Brinell adoitan ser os seguintes:
Forza de proba (F): xeralmente, úsase 3000 kgf (29,42 kN) e o símbolo de dureza correspondente é "HBW 10/3000".
Nota: Se a mostra é delgada ou o material é brando, a forza de ensaio pódese axustar (como 1500 kgf ou 500 kgf) de acordo coa norma ISO 6506-1:2014, pero isto debe indicarse no informe de ensaio.
Data de publicación: 26 de agosto de 2025
