11° medicion de la dureza

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA


FACULTAD INGENIERIA GEOLOGIA MINERA Y METALURGICA

Medición de la Microdureza

ESTUDIANTE : NUÑEZ-MELGAR LEON PABLO S. BNNHGNHNHJMNHYJMHJMHJ20132127B

DOCENTE : Ing. LOBATO FLORES, Arturo Leoncio

CURSO : Ingeniería y Ciencias de los Materiales (Me211)

FACULTAD DE INGENIERÍA GEOLOGICA, MINERA Y METALURGICApágina 1


INTRODUCCION

El ensayo de dureza es, juntamente con el de tracción, uno de los más empleados en la selección y control de calidad de los metales. Intrínsecamente la dureza es una condición de la superficie del material y no representa ninguna propiedad fundamental de la materia. Se evalúa convencionalmente por dos procedimientos. El más usado en metales es la resistencia a la penetración de una herramienta de determinada geometría.

El ensayo de dureza es simple, de alto rendimiento ya que no destruye la muestra y particularmente útil para evaluar propiedades de los diferentes componentes microestructurales del material.

Los métodos existentes para la medición de la dureza se distinguen básicamente por la forma de la herramienta empleada (penetrador), por las condiciones de aplicación de la carga y por la propia forma de calcular (definir) la dureza. La elección del método para determinar la dureza depende de factores tales como tipo, dimensiones de la muestra y espesor de la misma.

OBJETIVOS

Medir la microdureza en la probeta de acero.



FUNDAMENTO TEORICO

Dureza Vickers

Este método es muy difundido ya que permite medir dureza en prácticamente todos los materiales metálicos independientemente del estado en que se encuentren y de su espesor.

El procedimiento emplea un penetrador de diamante en forma de pirámide de base cuadrada. Tal penetrador es aplicado perpendicularmente a la superficie cuya dureza se desea medir, bajo la acción de una carga P. Esta carga es mantenida durante un cierto tiempo, después del cual es retirada y medida la diagonal d de la impresión que quedó sobre la superficie de la muestra (figura 1). Con este valor y utilizando tablas apropiadas se puede obtener la dureza Vickers, que es caracterizada por HV y definida como la relación entre la carga aplicada (expresada en Kgf) y el área de la superficie lateral de la impresión

3.- Dureza Rockwell

La medición de dureza por el método Rockwell ganó amplia aceptación en razón de la facilidad de realización y el pequeño tamaño de la impresión producida durante el ensayo.

El método se basa en la medición de la profundidad de penetración de una determinada herramienta bajo la acción de una carga prefijada.

El número de dureza Rockwell (HR) se mide en unidades convencionales y es igual al tamaño de la penetración sobre cargas determinadas. El método puede utilizar diferentes penetradores siendo éstos esferas de acero templado de diferentes diámetros o conos de diamante. Una determinada combinación constituye una "escala de medición", caracterizada como A,B,C, etc. y siendo la dureza un número arbitrario será necesario indicar en que escala fue obtenida (HRA, HRB, HRC, etc.).

El proceso de medición con penetrador de diamante (utilizado para materiales duros, como por ejemplo los templados) está esquematizado en la figura 2.

La carga total P es aplicada sobre el penetrador en dos etapas: una previa Po y una posterior P1 tal que:

P= Po+P1

Inicialmente el cono penetra en la superficie una cantidad h0 sobre la acción de la carga P0 que se mantendrá hasta el fin del ensayo. Esta penetración inicial permite eliminar la influencia de las condiciones superficiales.



A continuación se aplica la carga P1 y la penetración se acentúa. Finalmente la carga Pl es retirada y la profundidad h restante (solamente actúa P0) determina el número de durezaHR. La escala de los instrumentos de lectura empleados en las máquinas está invertida para permitir una lectura directa.

En los certificados de calidad es común utilizar la escala HRB donde el cono de diamante es reemplazado por una esfera de 1/16" y la carga P1 vale 100 Kgf.

En casos de materiales muy finos donde la carga de 100 Kgf es muy elevada, pudiendo inclusive perforar la muestra, es utilizada la escala Vickers con una carga de 10 Kgf y luego efectuada la transformación a la escala HRB utilizando tablas de conversión adecuadas.

Dureza



Es la resistencia que opone una superficie lisa de un material a ser penetrado o rayado. Se puede medir de dos maneras:

*En forma absoluta, utilizando un aparato llamado durómetro.

*En forma relativa, comparando la dureza del mineral estudiado con otros de dureza conocida. Se efectúa empleando la Escala de dureza de Mohs.

Este ensayo consiste en generar una huella muy pequeña para medir la dureza de muestras de pequeño tamaño. Esto se hace aplicando cargas muy pequeñas. Los ensayos de microdureza son ensayos de precisión.

Para este tipo de ensayos, la carga aplicada varía entre 1 y1000 grf. El principal inconveniente es que necesitan una gran preparación superficial del material a probar, llegando al pulido metalográfico, también denominado “acabado espejo”.

Existen tres tipos de ensayo de microdureza:

Knoop Vickers Ultrasonido

En los ensayos Knoop y Vickers se relaciona la carga aplicada y el área dejada en la huella.

En el de ultrasonido se mide el cambio en frecuencia debido a la profundidad de la huella.

La profundidad máxima obtenida en estos ensayos es menor a 19μm. (0.019 mm).



FIG.2 Piramide knoop indeter and resulting indentation in the workpiece



Como penetrador utiliza una punta de diamante con base rómbica. Sus diagonales guardan una relación 7:1 y la profundidad es de solo 1/30 de diagonal mayor

Sus angulos entre aristas son = 130º y β =172º 30`

El valor de dureza Knoop se obtiene de la relación entre carga yárea de la huella, como se muestra a continuación:

Donde :

HK = Número de dureza Knoop.

P = Carga Aplicada (kgf)

L = Longitud de la diagonal mayor (mm).

C = Constante = 0.07028

Si el microscopio es analógico nos votara un resultado de esta manera y hay que saber interpretarlo



Otra forma de obtener la dureza es mediante tablas, en las cuales de obtiene una cantidad de dureza en función de la diagonal encontrada y la carga de 1 grf.

Esta cantidad se multiplica por la carga real aplicada y se obtiene el número de dureza real.

El instrumento de medición de la dureza es el durómetro.Esta máquina probadora de dureza ofrece resultados exactos.



PROCEDIMIENTOAplicación de la carga de pruebaEspacio entre huellasMedición de la huella



*Para micro (9.807 × 10-3 a 9,807N) (1 a 1000 gf)

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Recordar que la microdureza es una medida a pequeña escala y se aplica las mismas propiedades pero como es a pequeña escala nos sirve por ejemplo para saber la dureza de la pintura

Al saber esta dureza nos puede ayudar en varios procesos como por ejemplo la superficie cuanto de dureza puede dar en un proceso de oxidación o en un proceso dorado o la minado

BIBLIOGRAFÍA matensayos.webcindario.com/tecnicametalografica/tecnicametalo.pdf

es.wikipedia.org/wiki/Metalografía

http://html.rincondelvago.com/metalografia_3.html

Material de estudio del Ing Landauro


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