UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN DE AREQUIPA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA MECANICA LABORATORIO DE CIENCIA DE LOS MATERIALES 2011-A

ENSAYOS DE DUREZA ROCKWELL

ENSAYO: GRUPO: FECHA: AP. NOM: CUI:

N 5 ENSAYO DE DUREZA ROCKWEL B 10/08/2011 CUEVAS MAMANI, HCTOR RAL 20061062

OBJETIVO Determinar dureza de Rockwell en seis piezas de diferente material usando en forma correcta los dos tipos de penetradores, seleccionando y aplicando correctamente las cargas de ensayo y las escalas de lectura. INTRODUCCION No existe una definicin exacta de la dureza. En la actualidad suele llamarse dureza a la resistencia que un cuerpo opone a la penetracin de otro cuerpo ms duro. La medicin de la dureza podra hacerse entonces como determinacin de la fuerza que se necesita para vencer esta resistencia. Referido esto a la cara comn de contacto entre el cuerpo patrn y la pieza sobre la que acta una carga. Una determinacin de dureza que se base en la comparacin de dos probetas con

respecto a la capacidad de penetracin de una en otra, se hizo ya alrededor del 1800 por Molis. La escala de dureza establecida por Molis, todava en uso hoy da en la mineraloga, clasifica las materias minerales en 10 grados de dureza. La dureza va subiendo as desde los materiales blandos, por ejemplo talco (dureza 1), yeso (dureza 2), hasta los minerales duros, por ejemplo corindn (dureza 9) y diamante (dureza 10). La ordenacin se ha hecho por estudios comparativos a base de un ensayo de rayado. Si por ejemplo se raya una materia con yeso, y a su vez esta misma raya el talco, su dureza queda comprendida entonces cutre 1 y 2. El ensayo de dureza como resistencia al rayado introducido por Mohs es,muy poco preciso cuando se aplica a metales para establecer con el la diferenciacin ms rigurosa que en este caso se necesita para emitir un dictamen sobre un material. Pero, con las correspondientes modificaciones, el ensayo de dureza al rayado volvi a ser utilizado ms tarde para la apreciacin de las propiedades de los metales (pg. 148). Sin embargo, los mtodos fundados en la penetracin han cobrado gran importancia en el ensayo de dureza de metales. En ellos unos cuerpo identadorse aplica a presin o por impacto sobre un material a ensayar, este cuerpo debe de tener una dureza bastante mayor que la de la pieza sometida a prueba. La magnitud de la deformacin alcanzada es en este caso es una medida de la dureza del material. Por mtodos de ensayo estticos debe entenderse que se trata de procedimientos en los que la velocidad de penetracin del cuerpo ms duro no tiene gran influencia en el resultado del ensayo. Los mtodos estticos hoy da generalmente empleados se diferencian sustancialmente por la forma del cuerpo penetrante y la forma de medicin de la huella.

DUREZA ROCKWELL

DUREZA ROCKWELL ESCALA "C"

Principios generales En el mtodo Rockwell- C, como cuerpo penetrador, no se emplea la bola de 1/16" usual en el mtodo Rockwell-B, sino un diamante cnico, que permite ensayar tambin materiales duros, por ejemplo aceros templados. El mtodo C ha ampliado as sensiblemente el campo de aplicacin del ensayo de dureza y ha encontrado gran aceptacin en la industria de herramientas. Como diamante de ensayo se utiliza un cono con ngulo en la punta de 120", aunque de punta algo redondeada de 0,2 mm de radio. En el ensayo RockweIl-C se utiliza una carga inicial de 10 kp. La carga adicional que se aplica es de 140 kp. La medicin se hace tambin aqu como medida diferencial de la profundidad de penetracin entre la posicin con carga inicial aplicada (posicin cero) y la profundidad de penetracin despus de retirar la carga adicional y quedar slo la inicial, es decir, despus de la desaparicin de la deformacin elstica. Las huellas resultantes tendran que tener siempre, al contrario que las huellas de la bola, formas geomtricas semejantes incluso a distintas profundidades de penetracin, si es que el cono no tuviese la punta redondeada. Esta diferencia se pone, naturalmente, tanto ms de manifiesto cuanto ms pequea sea la

impresin y se manifestar, por consiguiente, sobre todo en el ensayo de materiales de gran dureza. El radio de la punta del cono del brale tiene un efecto particularmente desfavorable cuando se trabaja con cargas pequeas, es decir, no con la carga normal de 150 kp en total. Si por cuestin de principio no se quisiese efectuar otros mtodos de ensayo, empleando el mtodo Rockwell, se tendr que aplicar una carga pequea siempre que se trate de determinar la dureza de capas superficiales delgadas(p. ej., capas cementadas). Aparte del ensayo con el aparato Rockwell normal aplicando una carga reducida (50 y 100 kg de carga total), se hacen tambin pruebas con los aparatos SuperRockweIl (EE. UU.), los cuales trabajan con una carga inicial de 3 kp y una de ensayo de 15, 30 y 45 kp, y poseen mayor relacin de transmisin en la indicacin de medida (doble exactitud de lectura). Pero como ya se dijo anteriormente, aqu tampoco es posible establecer una equiparacin directa de los resultados con valores Rockwell normales, o efectuar una conversin matemtica. Para ello se est supeditado tambin a tablas o curvas de comparacin. La carga hay que aplicarla en el ensayo Rockwell-C de forma continua y sin brusquedades. El cuerpo penetrante tiene que moverse perpendicularmente a la pieza. En la norma DIN 50103 no se estipula ningn tiempo de carga. nicamente se dice que la descarga no debe hacerse hasta que se haya detenido la aguja del medidor de penetracin. En cuanto a la velocidad de carga se seala, en cambio, que hay que aplicarla en 3 a 6 segundos. La dureza Rockwell leda en el dispositivo de medida hay que darla en nmeros enteros, dado que, con miras a las imprecisiones y dispersiones de la medicin, no son admisibles los decimales al indicar la dureza Rockwell.

FORMA DE LA PROBETA - Las piezas a probar tienen que presentar una superficie lisa y estar por lo menos finamente rectificada, con el fin de descartar mediciones errneas a causa de grandes estras de rectificado. - En vista de la poca profundidad de la huella, deben evitarse variaciones en las caractersticas del material en la superficie, por ejemplo: por calentamiento o deformacin en fro, unque stas afecten slo a enetraciones muy pequeas. - La superficie tiene que estar libre de cascarilla y de decarburaciones, y las piezas tienen que quedar bien asentadas y no doblarse por accin de la carga. - En superficies curvas, el radio de curvatura no tiene que ser menor de 5 mm. - El espesor de la pieza debe ser por lo menos diez veces mayor que la profundidad de penetracin (e) (en la fig. 71 sealada con a) del cuerpo penetrante, que queda despus de retirar la carga adicional. - La distancia de los centros de dos impresiones as como del centro de una impresin al borde de la pieza, tiene que ascender por lo menos a 3 mm. - Con el fin de obtener valores exactos, hay que tomar la media de los ensayos de dos impresiones contiguas.

MEDICION DE LA PROFUNDIDAD DE LA HUELLA Dado que el comparador utilizado para la medicin de la profundidad de la huella en el ensayo Rockwell-B y C (excepcin hecha de los aparatos Super-RockweIl) indica una penetracin de 0,002 mm por unidad de la escala, se puede conocer la medida de dicha profundidad por la indicacin directa del comparador. Debe tenerse en cuenta, sin embargo, que Rockwell obtiene los valores de dureza sealados, deduciendo la profundidad de la huella (e) de un valor fijo. Por consiguiente, la dureza Rockwell, una vez leda en el comparador la profundidad de la huella, resulta:

DRC = 100 - e DRR = 130 e 100 y 130 son ah los dos valores fijos diferentes para DRC y DRB. Por esta deducin de un valor fijo previo se obtienen durezas Rockwell ms pequeas cuanto mayor es la profundidad (e), o a la inversa, segn aumenta la dureza (menor penetracin) se tendr un valor ms alto de dureza Rockwell. Esto corresponde a la innata apreciacin de la dureza, a la que, como es costumbre tambin en el ensayo Brinell, cuanto mayor es la resistencia a la penetracin se quiere indicar con una cifra ms alta. A base de la dureza Rockwell se puede calcular entonces la profundidad de penetracin (e) como sigue: Dureza Rockwell-C: e = (100-DRC)- 0,002 mm. Dureza Rockwell-5: e = (130-DRB) -0,002 mm. Ejemplo: DRC =65 e = (100 - 65) 0,002 = 0,07 mm. Para el ejemplo en cuestin, el espesor mnimo (Smin) de la probeta ser entonces: SmIn = 10 -e = 10-0,07 = 0,7 mm. Adems del espesor de pared mnimo exigido, en el ejemplo citado puede verse claramente la enorme influencia que tiene el radio de redondeo del diamante Rockwell.

Cuando, como en este caso, con gran dureza de la pieza (acero templado para herramientas), la profundidad de penetracin es slo de 0,07 mm, se producir no una impresin cnica, sino una esfrica, si el cono de diamante tiene un radio de redondeo de 0,2 mm. Por lo tanto, a diferentes durezas y profundidades de penetracin, no aparecen en esta regin de dureza huellas semejantes geomtricamente. En lo posible habra que evitar una conversin de dureza Rockwell a Brinell o a resistencia a la traccin, dado que no existe una frmula de clculo de validez general. A este respecto nos remitimos a la hoja DIN 50103. Si por la dureza Rockwell se quisiera llegar a una conclusin acerca de otras durezas o de la resistencia a la traccin, habra que emplear-entonces la tabla de equivalencias segn DIN 50150.

DUREZA ROCKWELL escala "B

La diferencia principal entre el ensayo Rockwell y Brinell consiste en que, en el mtodo Rockwell se mide la profundidad de penetracin del cuerpo de ensayo, mientras que en el Brinell se determina el rea del segmento esfrico por el dimetro de la impresin de la bola. Si se combina el punzn penetrador con un reloj comparador, se tiene entonces

en el ensayo Rockwell la posibilidad de leer la dureza inmediatamente en la mquina y de acortar as el tiempo de ensayo en comparacin con la prueba Brinell. Esta ventaja se ha visto, no obstante, muy restringida por la lectura ptica introducida ms tarde en los equipos Brinell. Hay que poner de relieve que el mtodo Rockwell - B emplea una bola muy pequea de 1/16", cuya impresin no constituye con frecuencia un inconveniente para el ensayo de piezas acabadas. Por otra parte, el pequeo dimetro de bola reduce la exactitud del mtodo. La medicin de la profundidad de penetracin con un reloj comparador tampoco podr hacerse en general con la misma exactitud que una medicin ptica del dimetro de la impresin. A esto hay que aadir que en el supuesto de unas impresiones de bola iguales en ambos mtodos, lo que no se da a causa de la bola de 1/16", la medicin de la profundidad tiene que dar siempre por resultado valores menores y, por consiguiente, menor exactitud que la medicin del dimetro. Por eso, en el ensayo Brinell el error de medida ser menor que en el mtodo Rockwell. Por el esquema de la figura 70 puede hacerse uno una idea de la relacin de las dimensiones de las huellas en el ensayo Rockwell y Brinell. Para 1:1 misma dureza de la pieza se- muestran en dicha figura las rdenes de magnitud de las profundidades de penetracin de las distintas bolas Brinell y de la hola Rockwell. Esto permite asimismo comparar la penetracin (t) con el dimetro (d) de las impresiones de la bola. Por otro lado, en el ensayo Rockwell no pueden producirse errores de lectura por retraccin o recalcado (pg. II6), los cuales perjudican a veces la exactitud en el mtodo Brinell. Una medicin de la profundidad, en la que por el tamao del cuerpo penetrador los valores absolutos son pequeos, tiene que dar lugar a errores mayores si antes de la carga no se ha fijado exactamente la posicin de partida (posicin cero) de la bola y si existen irregularidades superficiales. Dado que la correcta posicin cero, es decir, el que la bola se asiente de plano sobre la superficie, no se puede conseguir sin una pequea compresin, se aplica

antes de la medicin, sobre la pieza, una llamada carga inicial de 10 kp por medio de la bola, con lo que se eliminan a la vez las pequeas irregularidades, por ejemplo estras de rectificado, y se consigue que la bola quede bien asentada. La carga propiamente dicha consiste en una carga adicional de 90 kp, resultando por tanto en 100 kp la carga total sobre la bola. Con el fin de hacer una comparacin con la dureza Brinell, y por consiguiente con la resistencia a la traccin, la profundidad de penetracin no se mide despus de haber aplicado toda la carga, sino despus de quitar la carga adicional, quedando entonces slo la carga inicial de 10 kp. Esto significa que tanto en Rockweil como en Brinell se lleva a cabo la lectura despus de la recuperacin elstica del material que sigue ;i la descarga, en este caso, excepto la carga inicial que permanece actuando. En lugar de la bola de 1/16" a veces se utiliza tambin una bola de 1/8", y asimismo suelen aplicarse en ocasiones cargas de ensayo mas pequeas, tanto con la bola de 1/16" como con la de 1/8". Las cargas menores son necesarias, por ejemplo cuando las piezas son muy delgadas (chapas, capas superficiales). Dado que en Rockwell rige slo la profundidad de la huella como cifra de dureza, a diferentes cargas de ensayo se tienen que indicar tambin distintas cifras de dureza. No obstante, la comparacin despus de la correspondiente conversin da lugar en parte a considerables divergencias en el valor de dureza. Con cargas pequeas, se refleja tambin la inexactitud en la lectura, tanto mayor cuanto ms pequea sean las huellas, As, los aparatos Super-Rockwell desarrollados en Estados Unidos, que se emplean para medir con pequeas cargas de ensayo (de 15, 30 y 45 kp a 3 kp de carga inicial), no se han llegado a introducir en Alemania. En listados Unidos estos mtodos de medicin estn normalizados segn ASTM E 18-54.

EQUIPO USADO PARA EL ENSAYO: 1. Durmetro de Rockwell:

Consta de: o Un soporte plano de acero lo suficientemente duro y rgido para prevenir su deformacin, el que se encontrar fijado simtricamente debajo del penetrador. o Un indicador dial de dureza, el cual esta diseado para medir la profundidad diferencial, la lectura del dial corresponde a la cifra de dureza Rockwell del tipo de ensayo Rockwell realizado. Cada indicacin en el dial o valor de incremento de profundidad del penetrador equivale a una magnitud de 0,002 mm y representa una unidad de dureza. Este dispositivo deber indicar la carga con un error mximo de 1 %. o Una palanca lateral para aplicar la carga principal (P1). o Una manilla giratoria para elevar el soporte rgido, que adems permite la aplicacin de la carga inicial (Po). o Indicador de escala. o Tornillo regulador de escala, permite ajustar la maquina a la escala deseada. Esta mquina de ensayo permitir la aplicacin de la carga en forma perpendicular a la superficie de la pieza, adems de permitir la mantencin de la carga de trabajo durante el tiempo especificado de manera constante.

2. Penetradores: Para la escala B: Se utiliza un penetrador esfrico de acero templado y de una superficie finamente pulida. El dimetro de la esfera ser de 1,588 mm 0,0035 mm, til tambin para las escalas F, G, T-15, T-30 y T-45.

Para la escala C: Se utiliza un penetrador de forma cnica y con punta de diamante, el ngulo en el vrtice del cono ser de 120 y la terminacin del cono ser de forma casquete esfrico, con un radio de 0,2 mm 0,002 mm. Este tipo de penetrador se emplea tambin para los ensayos en escala A y D. 3. Calibre patrn de dureza: La dureza de la probeta deber estar previamente certificada por un laboratorio oficial en cinco puntos de su superficie, poseer un grosor mnimo de 4,8 mm y una superficie de 26 mm2. Este calibre patrn se utilizar para calibrar o verificar que el durmetro est en la escala correspondiente y en perfectas condiciones para realizar el ensayo.

Nota: Para la escala B, se utilizar un patrn que posee un campo de validez de 65,5 a 67,5 HRB, y para la escala C un calibre con un rango de 62 a 64 HRc. 4. Tabla de equivalencia Color y Escala Rockwell Tipo de situacin de la escala donde se ensayo hace la lectura Bola de B Normal Rojo Dentro acero de 1,588 mm C 35 a 100 HRB Tipo de penetrador Campo de Validez Carga inicial Carga total

10 Kp

100 Kp

Normal Negro Fuera Cnico de 20 a 71 HRC 10 Kp

150 Kp

Diamante de 120

5. Piezas de ensayo: Para este ensayo se utilizarn seis piezas en total; dos para la escala B y cuatro para escala C. Escala B compuesta por: Cobre Latn. Escala C compuesta por: Acero 1045 templado y revenido Acero 1045, bloque en V Acero inoxidable Acero 1020 PROCEDIMIENTO PARA EL ENSAYO En este mtodo no existe clculo matemtico como en los otros ensayos anteriormente desarrollados, sino que existe una sincronizacin en el durmetro entre el diamante o bola, segn utilicemos, y la escala graduada que incorpora la mquina para leer directamente la medicin.

En el esquema que presentamos podemos ver este complejo sistema de medicin prctica. En primer lugar podemos observar que tenemos tres lneas fundamentales, que son:y y y

Superficie del metal a medir Origen de medida Lmite de la escala establecida

Se ha considerado efectuar una escala entre la lnea origen de medida y lmite de la escala de 100 divisiones y cuya distancia entre s es de 0,2 mm, de tal forma que cada divisin ser de 0,002 mm, medida que se considera igual a 1 punto ROCKWELL.

Calibracin de la maquina: Se colocar un calibre patrn para la escala correspondiente sobre el soporte rgido del durmetro. A continuacin se realizarn ensayos consecutivos hasta alcanzar tres lecturas como mnimo dentro del campo de validez del calibre patrn. Los ensayos de calibracin se llevarn a cabo con la misma metodologa con la que se realiza un ensayo de probeta cualquiera. (seguir los pasos del 2 al 7) Se ubicar una de las seis piezas sobre el soporte del durmetro, evitando que ocurra el desplazamiento entre pieza y soporte durante el ensayo. Se aplicar una carga inicial (Po) de forma perpendicular y gradual, la que ser igual a 10 Kp para ambas escalas. La aplicacin de esta carga tiene por finalidad: Eliminar la influencia de rugosidad de la superficie de la pieza. Determinar el punto de partida de la medicin de la penetracin. Establecer por tanto la ubicacin correcta del dial de lectura de la dureza, o sea, se har coincidir el cero de la escala del dispositivo de medida con la aguja indicadora de la profundidad de penetracin.

o Se aplicar una carga principal (P1) para la escala B, cuya fuerza ser equivalente a 90 Kp y para la escala C ser de 140 Kp. El aumento de la carga (P1) hasta su valor lmite deber ser lento, entre 3 y 6 seg, aplicada en forma uniforme y libre de vibraciones. La aplicacin de esta carga tiene por finalidad determinar la dureza de la pieza con una carga total para la escala B de 100 Kp y para la escala C de 150 Kp.

o La carga total ejercida se mantendr durante 15 seg hasta que la aguja del dial indicador de dureza se estabilice. o Se retirar la carga principal (P1) de manera lenta y uniforme, manteniendo la carga inicial (Po). La eliminacin de esta carga, permite al material recuperar su elasticidad, lo que genera una elevacin del penetrador hasta un determinado punto, que se encuentra expresado en el dial del durmetro. o Para leer el valor de dureza en la escala B, se deber leer directamente en la escala roja del dial, ubicada hacia el interior del dispositivo. Para leer el valor de dureza en la escala C, se deber leer directamente en la escala negra del dial, ubicada hacia el exterior del dispositivo. El resultado del ensayo se expresar en cifras de dureza Rockwell seguidas de la escala utilizada para este (ej: HRB o HRC). o Los pasos del 2 al 7 se repetirn a lo menos 5 veces, por cada pieza, para posteriormente obtener una media aritmtica de los ensayos efectuados. El valor obtenido ser el resultado del ensayo Rockwell. DEBEMOS DE TOMAR EN CUENTA: Las penetraciones sobre la pieza debern efectuarse en puntos cercanos de la superficie de la misma, manteniendo una

distancia de por lo menos 3 mm entre el centro de una impresin y el borde de la pieza, como tambin respecto del centro de otra impresin. Se comprobar la calibracin de la maquina para verificar que no fue afectada por las penetraciones del ensayo. Esta calibracin final se llevar a cabo de igual forma que la calibracin inicial. PROSESO DE ENSAYO medicin de dureza en los materiales cobre y latn I. Calibracin de la maquina en escala B.

Se procede a ubicar el penetrador de bola de 1,588mm, se calibra la mquina girando el tornillo superior del durmetro, hasta llegar a la marca de la escala en cuestin. Luego se mont el patrn para escala B en el soporte, girando la llave del soporte se pone en contacto la pieza con el penetrador. Se gira hasta que la aguja del dial de dos vueltas, quedando en el punto "cero" (aplicacin carga inicial). A continuacin se gira la manilla lateral, que aplica P1 , de forma lenta y uniforme. Se espera 15 segundos y se retira la carga principal (P1). Luego se observa la lectura. Este procedimiento se realiz en 9 oportunidades. Para posteriormente, de las lecturas, obtener una media aritmtica, la que corresponde a 67,2 HRB. Como el resultado obtenido corresponde al campo de validez mostrado por la probeta, se saca definitivamente el patrn y se procede a la mediciones de los materiales. II. procedimiento de medicin de dureza.

Se coloca el material en el soporte, se levanta con la llave del mismo, hasta que estn en contacto la pieza y el penetrador, luego bajamos la manilla lateral para

aplicar la carga principal. Transcurrido 15 s levantamos la manilla observamos la lectura y la registramos (esta fase se realiz 5 veces cuidando de no iniciar la medicin sobre un rea en la que ya se halla realizado otro ensayo). Con los resultados obtenidos de las lecturas de los materiales se obtienen las siguientes medias aritmticas:y

Cobre 64,1 HRB Latn 47,2 HRB calibracin final.

y

III.

Se efectu una calibracin final, para esto procedemos de igual forma que la calibracin inicial, siendo en este caso la media de las lecturas, despus de cinco ensayos igual a 66,2 HRB. A TOMAR EN CUENTA: medicin para los materiales:y

Pieza de acero 1045, templado y revenido. Pieza de acero 1045, bloque en V. Pieza de acero inoxidable. Pieza de acero 1020.

y

y

y

1. calibracin de la maquina. El procedimiento de calibracin, en aspectos generales fue igual al de la experiencia n1. No obstante se registraron las siguientes variantes: a) el penetrador de bola de 1,588mm cambia a penetrador cnico con punta de diamante de 120.

b) la utilizacin de probeta normalizada para escala C, en vez de el calibre patrn para escala B. c) variacin de los resultados de la lectura, cuya media fue 63,0 HRc, despus de 4 ensayos con resultados dentro del rango de validez del patrn (62 a 64 HRc). 2. medicin de dureza. Las medias resultantes de las diversas mediciones son Pieza de acero 1045 templado y revenido 57,9 HRc. Pieza de acero 1045 bloque en V 45,4 HRc. Pieza de acero inoxidable 54,3 HRc. Pieza de acero 1020 7,5 HRc. 3. calibracin final Fue la ltima etapa del ensayo y consisti en proceder de igual forma que la calibracin inicial siendo la media aritmtica de las lecturas 62,8 HRc.

VALORES OBTENIDOS PARA LA ESCALA B En la calibracin inicial los valores fueron: Ensayo N 1 2 3 4 5 6 Persona M.M. C.G. C.A. P.V. M.M. C.G. Resultado 67,0 HRB 71,0 HRB 68,0 HRB 66,0 HRB 69,0 HRB 68,0 HRB

7 8 9 PROMEDIO

C.A. P.V. M.M.

65,0 HRB 65,0 HRB 66,0 HRB 67,2 HRB

En la pieza de cobre (# 1): Ensayo N 1 2 3 4 5 PROMEDIO En la pieza de latn (# 2): Ensayo N 1 2 3 4 5 PROMEDIO Calibracin final: Ensayo N Persona Resultado Persona P.V. M.M. C.G. C.A. P.V. Resultado 48,0 HRB 40,0 HRB 46,0 HRB 49,0 HRB 53,0 HRB 47,2 HRB Persona C.A. P.V. M.M. C.G. C.A. Resultado 64,0 HRB 63,5 HRB 62,0 HRB 67,0 HRB 64,0 HRB 64,1 HRB

1 2 3 4 5 PROMEDIO

M.M. C.G. C.A. P.V. M.M.

67,0 HRB 67,0 HRB 66,0 HRB 65,0 HRB 66,0 HRB 66,2 HRB

VALORES OBTENIDOS PARA LA ESCALA C En la calibracin inicial los valores fueron: Ensayo N 1 2 3 4 PROMEDIO Persona C.G. C.A. P.V. M.M. Resultado 62,0 HRC 63,0 HRC 63,5 HRC 63,5 HRC 63,0 HRC

En la pieza de acero 1045 templado y revenido (# 3): Ensayo N 1 2 3 4 5 Persona C.A. P.V. M.M. C.G. C.A. Resultado 57,5 HRC 57,5 HRC 58,0 HRC 58,0 HRC 58,5 HRC

PROMEDIO

57,9 HRC

En la pieza de acero 1045, bloque en V (# 4): Ensayo N 1 2 3 4 5 PROMEDIO Persona P.V. M.M. C.G. C.A. P.V. Resultado 44,5 HRC 48,5 HRC 44,5 HRC 46,5 HRC 43,0 HRC 45,4 HRC

En la pieza de acero inoxidable (# 5): Ensayo N 1 2 3 4 5 PROMEDIO Persona C.A. P.V. M.M. C.G. C.A. Resultado 52,0 HRC 54,5 HRC 53,5 HRC 56,0 HRC 55,5 HRC 54,3 HRC

En la pieza de acero 1020 (# 6): Ensayo N 1 2 3 Persona P.V. M.M. C.G. Resultado 8,0 HRC 7,0 HRC 7,0 HRC

4 5 PROMEDIO

C.A. P.V.

8,0 HRC 7,5 HRC 7,5 HRC

Calibracin final: Ensayo N 1 2 3 4 PROMEDIO Persona M.M. C.G. C.A. P.V. Resultado 62,5 HRC 63,0 HRC 63,5 HRC 62,0 HRC 62,8 HRC

ANLISIS RESULTADOS: Con el anlisis del grfico anterior, podemos afirmar que los materiales fueron clasificados adecuadamente segn su dureza en la escala correcta. Ya que el resultado de los ensayos estuvieron dentro del campo de validez de la escala a la que pertenecen. Por ejemplo.y

En la escala B, realizamos ensayos en el cobre y en el latn, cuyos resultados fueron 64,1 y 47,2 HRB respectivamente. Siendo el campo de validez de esta escala de 35 a 100 HRB.

y

Pero en la escala C, ocurri algo distinto. De los ensayamos con los siguientes materiales, obtuvimos como resultado:

Pieza de acero 1045 templado y revenido 57,9 HRc.

Pieza de acero 1045 bloque en V 45,4 HRc. Pieza de acero inoxidable 54,3 HRc. Pieza de acero 1020 7,5 HRc. Siendo el campo de validez de esta escala de 20 a 71 HRC , el acero 1020 arrojo un valor fuera del rango, por lo que deducimos que este material debi ser analizado en otra escala, con un campo de validez con cifras mas pequeas, y donde se aplique otro valor de carga. Por otro lado entre los ensayos de cada pieza notamos una variacin en las cifras ledas del dial, esto lo asociamos con el tiempo que mantuvo la aplicacin de la carga cada uno de los integrantes del grupo, recordando que se fueron alternando los ensayos de una misma pieza.

OBSERVACIONES Y RECOMENDACIONES: Se debe calibrar la maquina al inicio y al final de una serie de ensayos en

una misma escala. Verificar que este aplicada correctamente la carga inicial de 10 Kp, para lo

cual, la aguja debe pasar dos veces por el cero, y a la tercera vez quedar all. Despus de aplicar la carga inicial Po = 10 Kp, se debe coincidir la aguja

con el cero del dial indicador de dureza, tratando de que la aguja este vertical y apuntando hacia arriba. Para comprobar la validez del ensayo se deben realizar al manos 5

ensayos. Una vez realizadas las cinco mediciones de una misma pieza, y con las

lecturas obtenidas, calcularemos la media aritmtica que nos entregar el resultado del ensayo Rockwell. Se evitar hacer una nueva penetracin sobre otra penetracin.

CONCLUSIONES: El ensayo Rockwell es uno de los mas utilizados, porque no constituye una gran perdida de material, incluso es posible reutilizar la pieza. Este tipo de ensayo es fcil de llevar a cabo, porque no implica mayores clculos matemticos y el resultado de cada ensayo se obtiene de la directa lectura del dial. Es un ensayo que nos deja como resultado, despus del calculo de la media aritmtica, un valor bastante exacto sobre la dureza del material. El ensayo Rockwell es de amplia aplicacin pues se puede utilizar tanto en materiales duros como blandos. Es fcil el reconocimiento de resultados errneos, porque varia mucho la lectura entre un ensayo y otro. Es fcil determinar si hemos aplicado a una pieza, una fuerza de una escala que no corresponde, porque los resultados no estn dentro del campo de validez de la escala. Por ejemplo lo ocurrido con la pieza # 6 (acero 1020) cuya media aritmtica fue 7,5 HRc, siendo el campo de validez de esta escala de 20 a 71 HRc. Se conoci y aprendi a utilizar una mquina de dureza Rockwell. Se logr determinar la dureza Rockwell en las escalas B y C , en los materiales entregados en laboratorio. Por la rapidez y sencillez de los ensayos se pueden efectuar numerosos en muy poco tiempo y as verificar la autenticidad de los resultados.

BIBLIOGRAFIA: CIENCIA E INGENIERA DE LOS MATERIALES. Donald R. Askeland. Publicacin Mxico: International Thomson Editores. 1998. PRACTICAL METALLURGY AND MATERIALS OF INDUSTRY. John E. Neely. Gonzales Arias, Ay Palazon, A. C. A., 1973, Ensayos Industriales. Ediciones Litenia [2] Davis, H. E, Troxell, G. E y Wiskocil, C. W.,1964 Ensaye e Inspeccin de los Materiales en Ingeniera. McGRAW-HILL. [3] Santos E, Yenque D., J. Rojas O., Rosales U., V., 2001, Acerca del ensayo de dureza. Notas Cientficas. INDUSTRIAL DATA (4) 2, pp 73-80. [4] Pelorosso, P. O. Metalografa y ensayo de Metales. Cesarini Hnos. [5] Low S.R., 2001, Rockwell Hardness Measurement of Metallic Materials. National Institute of Standards and Technology. U.S. [6] Franck S., 2005, Mobile Hardness Testing: Applications Guide for Hardness Testers. GE Inspections Technology. [7] FAQs faq.pdf. APUNTES DE CLASES. Hardness Testing. www.geinspectiontechnologies.com/download/products/ht/hardness-testing-