ensayo de dureza2
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ENSAYO DE DUREZA
El ensayo de dureza mide la resistencia de la superficie de un material a la penetración por un objeto más duro.
IMPORTANCIAEl factor económico juega un rol de importancia en el campo de la fabricación en general, imponiendo un perfecto conocimiento de los materiales a utilizar, de manera de seleccionarlos para cada fin y poder hacerlos trabajar en el límite de sus posibilidades, cumpliendo con las exigencias de menor peso, mejor calidad y mayor rendimiento.
TIPO DE ENSAYOS DE DUREZA
ENSAYO DE DUREZA AL RAYADO ENSAYO DE DUREZA A LA
PENETRACIONENSAYO DE DUREZA
DINAMICA
Resistencia que opone los materiales a ser rayados
por otros mas duros.
• Ensayo de Mohs• Ensayo de Martens• Ensayo a la lima
Resistencia que oponen los materiales a dejarse
penetrar por otros mas duros
• Método Brinell• Método Vickers• Método Rockwell
Reacción o resistencia elástica de un material al chocar contra un cuerpo
duro
• Método de impacto (Poldi)• Método de retroceso
(Shore)
ENSAYO DE MOHSEl método, que fue ideado por el geólogo alemán Friedrich Mohs y utilizado inicialmente sobre materiales no metálicos, sigue empleándose hoy en día en mineralogía, aunque industrialmente no tiene aplicación.
Este método de dureza al rayado consiste en practicar una serie de rayas sobre el mineral objeto de ensayo con el filo de una serie de cuerpos de durezas diferentes. Es un método bastante impreciso.
MATERIAL
1.TALCO
2.YESO
3.CALCITA
4.FLUORITA
5.APATITO
6.FELDESPATO
7.CUARZO
8.TOPACIO
9.CORINDON
10.DIAMANTE
MÉTODO DE RAYADO LIMA
Se somete al material al a acción cortante de una lima de características determinadas, observando el efecto cortante producido.
ENSAYODE DUREZA DE BRINELL
En el ensayo de dureza de Brinell, una esfera de acero duro ( por lo general de 10 mm de diametro ) , se oprime sobre la superficie del material. Se mide el diametro de la impresion generada, comunmente de 2 a 6 mm y se calcula el numero de dureza o indice de dureza Brinell ( abreviado como HB oBHN) a partir de la ecuacion siguente:
Donde F es la carga aplicada en kilogramos, D es el diámetro del penetrador en mm, y d es el diámetro de la impresión en mm. La dureza Brinell tiene las unidades de esfuerzo ( es decir kg/)Este ensayo sólo es válido para valores menores de 600 HB en el caso de utilizar la bola de acero, pues para valores superiores la bola se deforma y el ensayo no es válido. Se pasa entonces al ensayo de dureza de Vickers.
ENSAYO DE VICKERSEl ensayo de dureza Vickers, este ensayo constituye una mejora al ensayo de dureza Brinell. Se presiona el indentador contra una probeta, bajo cargas más ligeras que las utilizadas en el ensayo Brinell. Se miden las diagonales de la impresión cuadrada y se halla el promedio para aplicar la fórmula antes mencionada.Este tipo de ensayo es recomendado para durezas superiores a 500 HB (en caso de ser inferior, se suele usar el ensayo de dureza Brinell). Este ensayo, además, puede usarse en superficies no planas. Sirve para medir todo tipo de dureza, y espesores pequeños.
Sus cargas van de 5 a 125 kilopondios (de cinco en cinco). Su penetrador es una pirámide de diamante con un ángulo base de 136°.
Se emplea para láminas delgadas hasta 0,15 mm (0.006 milésimas de pulgada.) y no se lee directamente en la máquina. Para determinar el número de dureza se aplica la siguiente fórmula: F: Carga a utilizar medida en kgf
d: Longitud media de la diagonal en mm (promedio)
ENSAYO DE DUREZA DE ROCKWELL
El ensayo de dureza de Rockwell utiliza una pequeña bola de acero para materiales blandos y un cono de diamente para materilaes mas duros. La maquina de ensayo mide de forma automatica la profundidad de penetracion del indentador, la cual se convierte en un numero de dureza de Rockwell (HR). Al no utilizer una medicion optica, el ensayo de Rockwell tiende a ser mas frecuente que el ensayo de Brinell.
Para los aceros duros, se usan el ensayo de Rockwell C (HRC, mientras que para el aluminio se podria seleccionar uno como el Rockwell F (HRF). Los ensayo de Rockwell dan como resultado un numero que no tiene unidades.
COMPARACION DE PRUEBAS DE DUREZAPrueba Penetracion Carga Aplicaion
Brinell Esfera con 10mm 3000 kg Hierro colado y acero
Brinell Esfera con 10 mm 500 kg Aleaciones no ferrosas
Rockwell A Cono 60 kg Materiales muy duros
Rockwell B Esfera de 1/16 pulg 100 kg Laton, acero de baja Resistencia
Rockwell C Cono 150 kg Acero de alta Resistencia
Rockwell D Cono 100 kg Acero de alta Resistencia
Rockwell E Esfera de 1/8 pulg 100 kg Materiales muy blandos
Rockwell F Esfera de 1/16 pulg 60 kg Aluminio, materiales suaves
Vickers Piramide de diamante
10 kg Todos los materiales
knoop Piramide de diamante
500 kg Todos los materiales
ENSAYOS DINÁMICOS DE DUREZA
Presentan la ventaja de la rapidez, comodidad y utilidad, ya que se pueden hacer en cualquier lugar por utilizar equipos portátiles. Por el contrario, su desventaja es la menor fiabilidad del ensayo. Los más utilizados:
• MÉTODO SHORE
• MÉTODO POLDI
MÉTODO DE SHORE
Se basa en la reacción elástica del material sometido a la acción de un percusor que, después de chocar con la probeta a ensayar, rebota hasta una cierta altura. El nº de dureza HS se deduce de la altura alcanzada en el rebote.
RELACION ENTRE LA DUREZA Y LA
RESISNTECIA A LA TENSIONLas dos propiedades son indicadores de la deformación plástica de los materiales y básicamente la dureza da una medida de la resistencia de los materiales a la deformación plástica localizada
TS= 500 * HB (psi)
TS= 3,45 * HB (Mpa)