Qué te dice la dureza Brinell de un bronce

Qué te dice la dureza Brinell de un bronce

Qué mide el número, por qué en un buje más duro no es mejor, y cómo se relaciona con el desgaste del eje.

Escrito por el equipo técnico de MetalinkDatos contrastados con las fichas de la Copper Development Association

Estás comparando dos fichas técnicas y en las dos aparece la misma línea: Dureza Brinell, con un rango. Una dice 50 a 60 y la otra 50 a 70.

La tentación es obvia. Pedir la de 70, porque más duro suena a que dura más.

En un buje esa cuenta sale al revés, y la pieza que acaba pagando el error no es el buje.

Qué mide de verdad ese número

El ensayo es simple. Se aprieta una bola de acero endurecido contra el material con una carga conocida, se retira, y se mide el diámetro de la huella que quedó. Huella grande es material blando y número chico. Huella pequeña es material duro y número alto.

O sea que la dureza Brinell mide una sola cosa: cuánto se deja marcar el bronce de forma permanente. No mide cuánto va a durar la pieza, no mide si aguanta un golpe sin tronarse y no mide si se lleva bien con la flecha.

Por eso siempre se publica como rango y no como un número seco. El bronce de fundición no sale idéntico de colada en colada ni de sección en sección, y el rango es la forma honesta de decirlo. Si quieres ver de dónde salen esos valores en tu pedido, eso vive en el certificado, y ahí te explicamos cómo leer un certificado de colada.

Los bronces de buje viven todos en el mismo vecindario

Esto es lo que más sorprende cuando ves las fichas juntas. Las durezas publicadas de las aleaciones del catálogo están casi encimadas:

Aleación Dureza Brinell Resistencia a la tensión Para qué está pensada
Bronce Estándar 844 50 a 55 2000 kg/cm² Piezas a la vista y trabajos sin carga alta
SAE 40 50 a 60 2109 kg/cm² Agua, vapor, válvulas y cuerpos de bomba
SAE 62 50 a 60 2109 kg/cm² Engranes y coronas que no pueden ceder
SAE 64 50 a 70 1760 kg/cm² Maquinaria de carga alta y golpes

Fíjate en la fila del SAE 64. Es la de mayor dureza y menor resistencia a la tensión de las cuatro, y aun así es la que se usa en molinos, trapiches y trenes de laminación. Ahí queda claro que el número de dureza no ordena las aleaciones de peor a mejor. Es una fila de la ficha, no el resumen de la ficha.

Lo que de verdad separa a esas aleaciones es el estaño, el plomo y el punto de cedencia, que en el SAE 64 está en 845 kg/cm². Puedes verlas lado a lado en la tabla de aleaciones.

El SAE 660 no está en la tabla a propósito. El valor de dureza que traemos no cuadra con el resto de su ficha, y un dato que no podemos sostener no se publica. Mientras tanto la referencia buena es su ficha C93600 (en inglés) (se abre en una pestaña nueva) en la Copper Development Association.

El buje está para sacrificarse, y eso se diseña

Un cojinete de bronce no es la pieza que tiene que sobrevivir. Es la pieza que tiene que desgastarse antes que la flecha y el alojamiento, que son las caras y las que tardan en conseguirse.

Ese rango de 50 a 70 Brinell está muy por debajo de la dureza de una flecha de acero, y eso es intencional. Cuando las dos superficies se tocan sin lubricante suficiente, la que cede es la blanda. Si subes la dureza del buje pensando que va a durar más, lo que haces es ponerlo a competir con el acero. El buje aguanta y la flecha se raya. Cambiar un buje es un martes por la tarde. Rectificar o reponer una flecha es otra cosa. Lo desarmamos completo en la guía de bronce para chumaceras.

Hay un segundo motivo, menos conocido. Un bronce blando y con plomo se deja incrustar la basura. La partícula de polvo o la viruta que entra con el aceite se hunde en el bronce y ahí se queda quieta, en lugar de quedar atrapada entre dos superficies duras y arrastrarse sobre la flecha como una lija. Ese es buena parte del trabajo del plomo en el bronce.

Dónde subir la dureza sí tiene sentido

No en todas las piezas manda la misma lógica. Un engrane o una corona sinfín no está ahí para sacrificarse, está ahí para sostener el perfil del diente bajo carga sin deformarse.

En ese caso lo que se busca es lo contrario: estaño alto, plomo casi nulo y estabilidad. Por eso en engranes y coronas se usa SAE 62, con 9 a 11% de estaño y prácticamente sin plomo, y en el servicio más pesado se va al SAE 65.

La regla corta es esa. Si la pieza desliza contra una flecha, blanda. Si la pieza transmite fuerza por contacto entre dientes, dura.

En tu torno la dureza no se mueve

Vale la pena decirlo porque genera confusión. El bronce sale premaquinado, o sea con material de sobra, y el acabado final lo das tú en tu torno. Ese maquinado no endurece ni ablanda la pieza. Estos bronces de fundición no se templan como un acero, la dureza viene de la aleación y de la colada, no del último pase de la herramienta.

Lo que sí cambia el comportamiento del buje es lo que haces con las medidas: la holgura contra el eje y el acabado que dejes en la superficie de trabajo. Ahí sí te la juegas, y ahí es donde conviene revisar cuánta holgura dejar entre el buje y el eje.

Cómo usar el número al elegir

Tres lecturas y ya:

  1. Un Brinell alto no es un buje mejor. Es un buje que se deja marcar menos, que en un cojinete casi nunca es lo que quieres.
  2. Compáralo dentro de su uso. Entre aleaciones de buje el rango cambia poco, así que lo que decide es la carga y la velocidad, no el número.
  3. Léelo junto a la tensión y la cedencia. El SAE 64 en la tabla de arriba es la prueba de que un dato solo no dice nada.

Si ya sabes qué carga mueve tu equipo, el siguiente paso es la medida. En la ficha del buje en SAE 660 eliges la aleación y las tres medidas, y ves en pantalla la pieza real que se entrega, con el premaquinado y el peso ya calculado con la densidad de esa aleación. De ahí sale la cotización.

Para tenerla a la mano

La tabla de pesos completa

Las 432 medidas que manejamos, con su peso en cada una de las seis aleaciones. Calculada con la densidad publicada, no heredada de una tabla vieja. Guárdala o imprímela.

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