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Ensayo Brinell: Qué es, Cómo funciona y Cuándo utilizarlo (Guía 2026)

Esquema de ensayo Brinell

El ensayo Brinell es uno de los métodos más antiguos y fiables para medir la dureza de los materiales, en particular de los metales.
Aún hoy se utiliza ampliamente en metalurgia, control de calidad, producción industrial e investigación, especialmente cuando se analizan materiales heterogéneos o de grano grueso.

En esta guía descubrirás:

¿Qué es el ensayo Brinell?

El ensayo de dureza Brinell es una prueba mecánica que mide la resistencia de un material a la penetración de un cuerpo duro bajo carga.

El método toma su nombre del ingeniero sueco Johan August Brinell, quien lo desarrolló en 1900 para analizar materiales metálicos utilizados en la industria.

En la práctica, el ensayo evalúa cuánto se deforma un material cuando es presionado con fuerza por una bola dura.

Fórmula de la dureza Brinell

La dureza Brinell se expresa como HB o HBW (si se utiliza carburo de tungsteno) y se calcula mediante la fórmula:

formula-brinell

Donde:

  • F = carga aplicada (kgf o N)
  • D = diámetro de la bola (mm)
  • d = diámetro medio de la huella (mm)

En la práctica industrial, el valor suele leerse directamente a partir de tablas o del software de la máquina de ensayo.

ensayo Brinell

¿Qué mide la dureza Brinell?

La dureza Brinell mide la resistencia plástica superficial del material, es decir, su capacidad para oponerse a:

  • deformaciones permanentes

  • indentaciones

  • desgaste mecánico

No mide:

  • la resistencia a tracción

  • la tenacidad

  • la resiliencia

Sin embargo, proporciona una indicación muy útil sobre la maquinabilidad, la resistencia al desgaste y el comportamiento mecánico general del material.

¿Cómo funciona el ensayo Brinell?

El ensayo sigue un procedimiento normalizado:

  1. Una bola de acero templado o de carburo de tungsteno se presiona contra la superficie del material.

  2. Se aplica una carga constante durante un tiempo definido (normalmente 10–15 segundos).

  3. Tras retirar la carga, se mide el diámetro de la huella dejada en la superficie.

  4. A partir del tamaño de la huella se calcula el número de dureza Brinell (HB o HBW).

  • Huella mayor → material más blando

  • Huella menor → material más duro

Parámetros típicos del ensayo Brinell

  • Diámetro de la bola: 1, 2,5, 5 o 10 mm
  • Carga aplicada: de 500 a 3000 kgf
  • Tiempo de aplicación: 10-15 segundos
  • Normas de referencia:

    • ISO 6506
    • ASTM E10

La elección de los parámetros depende de:

  • tipo de material
  • dureza esperada
  • espesor de la probeta

¿En qué materiales se utiliza el ensayo Brinell?

El ensayo Brinell es especialmente adecuado para:

Metales de grano grueso

materiales heterogéneos

  • piezas fundidas
  • materiales con inclusiones
  • estructuras no uniformes

No es ideal para:

  • materiales muy delgados
  • materiales extremadamente duros
  • superficies muy pequeñas
Ensayo de Brinell en material blando y duro

BRINELL VS OTROS ENSAYOS DE DUREZA

BRINELL VS ROCKWELL

  • Brinell → huella grande, más representativa
  • Rockwell → huella pequeña, ensayo más rápido

BRINELL VS VICKERS

  • Brinell → ideal para materiales blandos/medios
  • Vickers → más preciso, adecuado para microdurezas

El Brinell es menos preciso que el Vickers, pero más fiable en materiales heterogéneos.

Característica

Brinell (HB/HBW)

Rockwell (HR)

Vickers (HV)

Tipo de penetrador

Bola (acero o carburo)

Cono de diamante o bola

Pirámide de diamante

Tamaño de la huella

Grande

Pequeño

Muy pequeña

Método de lectura

Óptico (diámetro de la huella)

Directo (escala automática)

Óptico (medición de diagonales)

Precisión

Media

Media

Alta

Velocidad del ensayo

Media

Alta

Media

Invasividad

Alta

Baja

Muy baja

Materiales ideales

Fundiciones, aceros estructurales

Aceros tratados, piezas acabadas

Cualquier material

Materiales heterogéneos

Excelente

Limitado

Limitado

Capas delgadas / recubrimientos

No

No

Control de calidad en línea

Poco adecuado

Ideal

Poco adecuado

Normas principales

ISO 6506 / ASTM E10

ISO 6508 / ASTM E18

ISO 6507 / ASTM E384

¿Cuándo elegir el ensayo Brinell?

  • el material tiene una estructura heterogénea
  • se necesita un valor medio fiable de dureza
  • la pieza es de grandes dimensiones
  • la precisión micrométrica no es prioritaria
  • es necesario comparar los resultados con datos históricos

Conclusiones

El ensayo Brinell sigue siendo una herramienta fundamental para la medición de la dureza de los metales, especialmente cuando se analizan materiales macizos, heterogéneos o estructurales.

Aunque no es el método más preciso en términos absolutos, ofrece una visión fiable y representativa del comportamiento mecánico del material, lo que lo convierte aún hoy en un estándar industrial.

 

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FAQ ENSAYO BRINELL

¿Cuáles son los tres ensayos de dureza?

Los tres principales ensayos de dureza utilizados en el ámbito industrial son:

  • Brinell (HB/HBW): adecuado para materiales macizos y no homogéneos

  • Rockwell (HR): rápido e ideal para el control de calidad en producción

  • Vickers (HV): muy preciso, utilizable en cualquier material y espesor

¿Cómo se calcula la dureza Brinell?

La dureza Brinell se calcula midiendo el diámetro de la huella dejada por una bola presionada sobre el material con una carga conocida.

La fórmula es:

formula-brinell

Donde:

  • F es la fuerza aplicada

  • D es el diámetro de la bola

  • d es el diámetro medio de la huella

En la práctica, el valor suele obtenerse mediante tablas normalizadas o la lectura automática de la máquina.

¿Cuál es la dureza del HBN?

HBN no es un valor de dureza, sino un material: nitruro de boro hexagonal (h-BN).
Este material no se mide normalmente con el ensayo Brinell porque es una cerámica lubricante sólida.

A modo de comparación:

  • h-BN → material blando, similar al grafito

  • c-BN (nitruro de boro cúbico) → dureza muy elevada de ≈ 4500–5000 HV, solo inferior al diamante

¿Por qué el ensayo Brinell es más adecuado para materiales heterogéneos?

El ensayo Brinell utiliza un penetrador de gran diámetro, que genera una huella amplia.
Esto permite promediar las diferencias microestructurales del material (grano grueso, inclusiones, fases diferentes), haciendo que el resultado sea más representativo que en ensayos con huellas más pequeñas como Rockwell o Vickers.

Por este motivo, el Brinell es ideal para:

  • fundiciones

  • piezas fundidas

  • aceros estructurales

  • materiales no uniformes

 

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