Unidad I ComercializaciónDureza Rockwell, vickers y shore

Productos comerciales metales ferrosos

La clase:

Tema 15 Durezas Rockwell, Vickers y ShoreTema 16 Medidas comerciales

Es la propiedad de la capa superficial de un material de resistir la deformación elástica, plástica y destrucción, en presencia de esfuerzos de contacto locales inferidos por otro cuerpo, más duro, el cual no sufre deformaciones residuales (indentador ó penetrador), de determinada forma y dimensiones.

Dureza

La escala Rockwell está basada en la dureza de la muesca de un material. Se determina mediante la medición de la profundidad de penetración de un “penetrador” bajo una carga grande en comparación con la penetración realizada por una precarga. Hay diferentes escalas, que se denotan por una sola letra, que el uso de diferentes cargas o penetradores . El resultado, que es un número sin dimensiones, es señalado por HRX donde X es la letra de la escala. Cada unidad de dureza Rockwell corresponde a una penetración de 0,002 mm y que el valor de dichas unidades debe ser restado de cierto “tope” para que haya coherencia: a menor profundidad de penetración mayor será el número de Rockwell y viceversa.

HRA. . . . Los carburos consolidados, acero delgado y en rara ocasión acero endurecido

HRB. . . . Las aleaciones cobrizas, los aceros suaves, aleaciones de aluminio, hierros maleables, aceros blandos, hierro dúctil.

HRC. . . . Acero, hierro colado duro, hierro perlítico dúctil, titanio, acero templado, acero duro y otros materiales más duros que 100 HRB HRD. . . . Acero delgado, acero endurecido (templado) medio y hierro maleable perlítico.

HRE. . . . Hierro colado, aleaciones de aluminio y magnesio , metales productivos, para cojinetes.

HRF. . .Aleaciones cobrizas templadas o recocidas, Suaves laminas delgadas metálicas.

HRG. . . . Bronce-Fósforo, berilio cobrizo, hierro maleable

HRH. . . . Aluminio, zinc, la priman.

HRK. . . . } HRL. . . . } HRM. . . .}. . . . Los metales productivos suaves, plásticos y otros materiales muy suaves HRP. . . . } HRR. . . . } HRS. . . . } HRV. . . . }

Aplicación típica de las escalas de dureza Rockwell

Dureza Vickers, llamado el ensayo universal, es un método para medir la dureza de los materiales. Sus cargas van de 5 a 125 kilopondios* (de cinco en cinco). Su penetrador es una pirámide de diamante con un ángulo base de 136º.Se emplea para láminas delgadas hasta 0,15 mm (0.006 pulgadas)

*kilogramo-fuerza

Resultado de la medicion, Tipo de dureza y Fuerza aplicadaEjemplo:315 HV 30Donde las unidades son:Kp/mm2 Kp

Video1Video2Video 3Tabla rockwell

Se basa en la reacción elástica del material cuando dejamos caer sobre él un material más duro.Si el material es blando absorbe la energía del choque, si el material es duro produce un rebote cuya altura se mide.La práctica se realiza en un "esclerómetro" o "escleroscopio", aparato formado por un tubo de cristal de 300 mm de altura, por cuyo interior cae un martillo con punta de diamante redondeada de 2,36 g. La altura de la caída es de 254 mm y la escala esta dividida en 140 divisiones.

Este método se basa en las medidas de las velocidades de impulsión y rebote de un cuerpo móvil impulsado por un resorte contra la superficie del material metálico a ensayar.Existen curvas de relación de L con HB (Dureza Brinell) y HRC (Dureza Rockwell al utilizar el cono de diamante).El tiempo de ensayo es de 2 s y el durómetro puede estar en cualquier posición (horizontal, vertical, inclinado...), basta con luego restar al resultado 10 si estaba horizontal, y diferentes valores(18-26) si estaba invertido.

Nomenclatura: X X X HS

Dureza Shore

Material Durómetro Escala

Casco duro 75 D

Goma ebonita 100 A

Rueda dura de skateboard 98 A

Ruedas sólidas de tractor 50 D

Rueda blanda de skateboard 75 A

Parche de rueda de vehículo 70 A

Sellador de puertas 55 A

Banda de goma 25 A

Sorbothane 40 OO

Sorbothane 0 A

Pegamento de bicicleta 15-30 OO

Goma de mascar 20 OO

Ejemplos de dureza shore

Formas comerciales de metales.Los laminados, barras y perfiles

LAMINADOS

Placa: Según AHMSA (Altos Hornos de México S.A.) Son aceros en hojas en condiciones de rolado con o sin orilla con espesores desde 0.312” hasta 2” o mayores y anchos de 56” hasta 120”.3/16” (4.8 mm), ¼” (6.4 mm), 5/16” (7.9mm), 3/8” (9.5mm), 7/16” (11.1 mm), ½” (12.7mm), 9/16” (14.3 mm), 5/8” (15.9mm), 13/16” (20.6mm), 7/8” (22.2mm), 15/16” (23.8 mm), 1” (25.4 mm).

Placa de Acero ComercialPor su gran variedad en espesores, acabados y dureza, los productos manufacturados a partir de la placa de acero comercial forman parte de nuestro entorno, ya que al voltear en cualquier dirección encontraremos productos transformados a partir de la placa de acero.

Placa de acero de alta, mediana y baja resistencia en diferentes medidas y espesores que van desde 3/16” hasta 5”

Aplicaciones:Manufactura de maquinaria ligera y pesada, tanques a presión, carrocerías, estructuras, herramientas y uso industrial.

Láminas lisas en acero al carbónLas láminas lisas de acero al carbón de rolado en frío se caracterizan por su aspecto brillante de terminación fina. Esta cualidad hace apto el acero para piezas que requieran la rigidez del acero además de buena presentación. El producto, dependiendo de su calidad y uso, puede ser entregado en rollos o en hojas cortadas.Este tipo de laminas de acero se fabrican en calibres que van del 10 al 34.

Laminas de acero - Rolado CalienteDe aspecto opaco, las láminas de acero rolado en caliente son la forma mas usual de trabajar el acero. Se fabrica en calibres que van del 3 al 22.

Aplicaciones:Estructuras livianas, Partes expuestas y no expuestas para artículos de línea blanca, Aplicaciones en maquinaria y equipo, Perfiles y tubería. Tambores y envases, Insumo para procesos de galvanizado, Cámaras de refrigeración.

Aplicaciones:Troquelados, estantería, paneles, partes automotrices, compresores, Construcción Tubería para diversos usos de alta y mediana resistencia.

Laminados

Laminas de acero - Rolado en caliente DecapadoEste tipo de acero se caracteriza por su alta resistencia y su terminado de espejo, ideal para los trabajos que requieren materiales fuertes y con excelente presentación. Ideal para cromar.Se fabrica en calibres que van del 7 al 16.

Aplicaciones:Flejes de alta resistencia, en la Industria Automotriz en partes no expuestas, Se utiliza también en aplicaciones en maquinaria y equipo y para uso Industrial en piezas con embutido severo.

Lamina de Acero GalvanizadasLáminas de acero recubiertas 100% con zinc metálico de alta pureza, ofreciendo la más efectiva solución contra la corrosión del acero, debido a que suministra una protección catódica (galvánica), una mayor vida útil del producto, reflexión al calor y una mejor apariencia. La capa estándar de recubrimiento es G-90. Lámina de acero galvanizada con presentación en rollo, hoja y cinta, enfocada al mercado industrial.

Aplicaciones:En construcciones, el galvanizado hace soportar ls condiciones ambientales por su resistencia a la corrosión y abrasión. Aplicaciones: Línea blanca y refrigeración comercial, Automotriz, Gabinetes, Estantería Metálica, Ductos de aire acondicionado, Canalones y molduras en naves industriales.

La lámina rolada en caliente sin decapar con orilla de molino, disponible en espesores desde 0.059” hasta 0.500”, dependiendo de la complejidad del acero, es apropiada para aplicaciones en donde los requerimientos de planicidad extrema y el defecto de Coil Break no son estrictos o donde los clientes tienen el equipo adecuado para reducir estos efectos.

Los primeros en laminar chapa en forma industrial fueron los ingleses y adoptaron una unidad denominada BWG, que no es más ni menos que la cantidad de chapa que entra en 3/4 de pulgada, o sea que si la chapa es de calibre 24 (por ejemplo), indicaba que entran 24 chapas en una medida patrón, si la chapa es más fina, entran mayor numero de chapas, es por eso también que cuando indicas el calibre de la chapa nunca se habla de calibre tal, si no de calibre NUMERO tal, ej chapa BWG Nº24 (entra un numero de 24 chapas), es una medida fácil de mensurar por alguien sin estudio como era la norma en la época...

¿Porqué los calibres?

Los calibres que son comerciales son....Lamina rolada en frío:26 - 0.455mm24 - 0.607mm22 - 0.760mm20 - 0.912mm18 - 1.214mm16 - 1.519mm14 - 1.897mm

Lamina rolada en caliente:16 - 1.519mm14 - 1.897mm13 - 2.278mm12 - 2.657mm11 - 3.038mm10 - 3.416mm9 - 3.797mm8 - 4.176mm

Láminas de acero (negra, galvanizada e inoxidable)

PLACA Calibre 1/8, 1/4, 3/8BARRAEspesores 3/16, 1/4, 5/16, 3/8, 1/2, 3/4, y mas.SOLERAMedidas 1/8 x 3/4, 1, 1 1/4, 1 1/2, 2, 2 1/2, 3,4Medidas 3/16 x 3/4, 1, 1 1/4, 1 1/2, 2, 2 1/2, 3,4Medidas 1/4 x 3/4, 1, 1 1/4, 1 1/2, 2, 2 1/2, 3,4Medidas 3/8 x 3/4, 1, 1 1/4, 1 1/2, 2, 2 1/2, 3,4

Laminados con terminados especialesLámina multiperforada

Angulo 60° Angulo 45°

PERFILES COMERCIALES

Alambre acero inoxidable

TipoComposición Química

C Si Mn P S Ni Cr Mo Cu Otros

304 0.08 1.00 2.00 0.045 0.030 8.00~10.50

18.00~20.00 - - -

316 0.08 1.00 2.00 0.045 0.030 10.00~14.00

16.00~18.00

2.00~3.00 - -

Acero Inoxidable SuaveTipo AISI: 304 y 316 Características: Modificación con bajo carbono del tipo 302.Aplicaciones frecuentes: En el área de la Industria como: En los equipos para procesar alimentos, manejar substancias químicas, indicadores, registradores, cables, mangueras de alta presión, tejidos metálicos, etc...  

CALIBRE: Es una medida del grosor (diámetro) del alambre de acero. Sirve para poder unificar en un solo número los dos sistemas de medición, el métrico y sistema inglés.Mayor el calibre= menor el diámetro del alambre.Menor el calibre= mayor el diámetro del alambre.

CALIBRE DIAMETRO MTS. x KG. PESO X ROLLO

No. FRACC. INCH. MM. Mt. x Kg. Kg.

3 1/4 0.250 6.350 4 50

- - 0.192 4.877 6.5 50

- - 0.187 4.750 7 50

8 - 0.162 4.115 9 50

9 - 0.148 3.759 11.5 50

10 - 0.135 3.429 14 50

11 1/8 0.120 3.048 18 50

12 - 0.105 2.667 22.8 50

13 3/32 0.093 2.362 30 50

14 - 0.080 2.032 40 50

16 1/16 0.063 1.600 63 50

18 3/64 0.047 1.194 107 25

20 - 0.036 0.914 204 25

Calibres: 

TipoComposición Química

C Si Mn P S Ni Cr Mo Cu Otros

302 0.015 1.00 2.00 0.045 0.030 8.00~10.00

17.00~19.00 - - -

313 0.015 1.00 2.00 0.045 0.030 10.00~13.50

15.00~17.00 2.00~3.00 - -

Acero Inoxidable Semi-rigidoTipo AISI: 302/304 y 313/316Aplicaciones frecuentes: molduras, equipo para manejo de alimentos, antenas, resortes, usos arquitectónicos y utensilios.

Composición química:

CALIBRE DIAMETRO MTS. x KG. PESO X ROLLO

No. FRACCIÓN INCH. MM. Mt. x Kg. Kg. 3 - 0.250 6.350 4 504 - 0.238 6.045 5 506 13/64 0.203 5.156 6 507 3/16 0.187 4.750 7.5 508 - 0.165 4.191 9 50- - 0.156 3.962 10.4 509 - 0.148 3.759 11.5 50

10 - 0.134 3.404 14 5011 1/8 0.125 3.175 18 5011 - 0.120 3.048 18.5 5012 7/64 0.109 2.769 21 5012 - 0.105 2.667 22.8 50- - 0.098 2.489 25 50

13 3/32 0.095 2.413 28 50- - 0.092 2.337 30 50

14 - 0.082 2.083 36.3 5015 - 0.072 1.829 48.4 5016 1/16 0.063 1.600 63 5017 - 0.058 1.473 75 25- - 0.056 1.422 80 25- - 0.054 1.372 86 25

18 3/64 0.049 1.245 105 2519 - 0.042 1.067 142 2519 - 0.042 1.067 142 25- - 0.038 0.965 165 25

20 - 0.035 0.889 205 2521 1/32 0.032 0.813 244 1521 1/32 0.032 0.813 244 15- - 0.030 0.762 265 15

22 - 0.028 0.711 320 1523 - 0.025 0.635 403 15- - 0.024 0.610 433 15- - 0.024 0.610 433 15

24 - 0.022 0.559 511 1525 - 0.020 0.508 628 1525 - 0.020 0.508 628 1526 - 0.018 0.457 774 1527 1/64 0.016 0.406 981 1528 - 0.014 0.356 1284 1529 - 0.013 0.330 1485 1530 - 0.012 0.305 1747 15- - 0.011 0.279 2076 15

31 - 0.010 0.254 2513 1532 - 0.009 0.229 3101 1533 - 0.008 0.203 3921 15- - 0.00625 0.159 7000 15

35 - 0.005 0.127 10080 15

Calibres: 

TipoComposición Química

C Si Mn P S Ni Cr Mo Cu Otros

304 0.08 1.00 2.00 0.045 0.030 8.00~10.50

18.00~20.00 - - -

316 0.08 1.00 2.00 0.045 0.030 10.00~14.00

16.00~18.00 2.00~3.00 - -

Acero Inoxidable RígidoTipo AISI: 304 y 316

Aplicaciones frecuentes: En varillas, tornillos, tuercas, agujas, anzuelos, etc...   Composición química:

CALIBRE DIAMETRO MTS. x KG. PESO X ROLLO

No. FRACC. INCH. MM. Mt. x Kg. Kg. 3 1/4 0.250 6.350 4 50- - 0.192 4.877 6.5 50- - 0.187 4.750 7 508 - 0.162 4.115 9 509 - 0.148 3.759 11.5 50

10 - 0.135 3.429 14 5011 1/8 0.120 3.048 18 5012 - 0.105 2.667 22.8 5013 3/32 0.093 2.362 30 5014 - 0.080 2.032 40 5016 1/16 0.063 1.600 63 5018 3/64 0.047 1.194 107 2520 - 0.036 0.914 204 25

Calibres: 

El alambre recocido es uno de los derivados del Alambrón el cual se trefila hasta alcanzar el diámetro requerido y posteriormente se calienta en un horno para eliminar excesos de carbono, para hacerlo maleable.Características:Peso y tamaño ideal que facilita su manejo y transporte.Suavidad uniforme a lo largo de todo rollo que facilita su utilización al momento de ser doblado o anudado a mano.

Alambre acero inoxidable

ALAMBRES RECOCIDOS

Calibre Milésimasde pulgada Milímetros Cant. de mts.en 1kg

C-20 0.035 .890MM 205.423

C-19 0.042 1.07MM 142.674

C-18 0.048 1.22MM 104.81

C-16 0.062 1.57 MM 59.563

C-14 0.086 2.03MM 36.531

C-12 0.106 2.69MM 21.181

C-10 0.135 3.43MM 14.015

C-8 0.162 4.11MM 9.244

C-6 0.192 4.88MM 6.107

Es alambrón trefilado (adelgazado por estiramiento) hasta alcanzar el diámetro requerido, posteriormente cubierto de zinc.

ALAMBRES GALVANIZADOS

Calibre Milésimasde pulgada Milímetros Cant. De mts.en

1kg

C-22 0.029 0.74MM 321.027C-20 0.035 0.89MM 205.423C-18 0.048 1.22MM 105.81C-16 0.062 1.57MM 59.563C-15 0.072 1.83MM 48.546C-14 0.086 2.03MM 36.531C-13 0.092 2.34MM 27.884C-12.5 0.102 2.51MM 24.188C-12 0.106 2.69MM 21.181C-11.5 0.115 2.91MM 19.195C-11 0.12 3.05MM 17.476C-10.5 0.128 3.23MM 15.602C-10 0.135 3.43MM 14.015C-9 0.148 3.76MM 11.489C-8 0.162 4.11MM 9.244C-6 0.192 4.88 MM 6.107C-5 0.22 5.59MM 5.2C-4 0.238 5.72MM 4.443C-1/4 0.25 6.3MM 4.027

Alambre galvanizado

Bibliografía

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Neely, John E. Materiales y procesos de manufactura México, Edit. Limusa 1992ISBN 968-18-4381

Kalpakjian, Serope Manufactura, ingeniería y tecnología. 5ª edición México 2008. Edit. PearsonISBN 970-26-1026-5

Espumas metálicas Universidad de Valencia http://www.cellmat.es/investigacion/espumasMetalicas.php visto el 21 de febrero de 2011

Propiedades de los metales http://www.arqhys.com/construccion/metales-propiedades.html visto el 28 de enero de 2011

Aleaciones amorfas compañía Liquidmetal http://www.liquidmetal.com/index/ visto el 20 de febrero de 2011

.Histéresis magnética http://es.wikipedia.org/wiki/Hist%C3%A9resis#Hist.C3.A9resis_magn.C3.A9tica visto el 21 de febrero de 2011