INFORMES DE LABORATORIO

CURSO : “LABORATORIO DE TRATAMIENTOS”

INFORMES : “DUREZA ROCKWELL”

PROFESOR : ING. OSWALDO GONZALES REYNOSO

ALUMNO : Juan Bautista Hernández

Ciudad Universitaria, 2010

Fundamentos teóricos

Dureza Rockwell

La dureza Rockwell o ensayo de dureza Rockwell es un método para determinar la dureza, es decir, la resistencia de un material a ser penetrado. El ensayo de dureza Rockwell constituye el método más usado para medir la dureza debido a que es muy simple de llevar a cabo y no requiere conocimientos especiales. Se pueden utilizar diferentes escalas que provienen de la utilización de distintas combinaciones de penetradores y cargas, lo cual permite ensayar prácticamente cualquier metal o aleación. Hay dos tipos de penetradores: unas bolas esféricas de acero endurecido (templado y pulido) de 1/16, 1/8, ¼ y ½ pulg, y un penetrador cónico de diamante con un ángulo de 120º +/- 30' y vértice redondeado formando un casquete esférico de radio 0,20 mm (Brale), el cual se utiliza para los materiales más duros.

El ensayo consiste en disponer un material con una superficie plana en la base de la máquina. Se le aplica una precarga menor de 10 kg, básicamente para eliminar la deformación elástica y obtener un resultado mucho más preciso. Luego se le aplica durante unos 15 segundos un esfuerzo que varía desde 60 a 150 kgf a compresión. Se desaplica la carga y mediante un durómetro Rockwell se obtiene el valor de la dureza directamente en la pantalla, el cual varía de forma proporcional con el tipo de material que se utilice. También se puede encontrar la profundidad de la penetración con los valores obtenidos del durómetro si se conoce el material.

Para no cometer errores muy grandes el espesor de la probeta del material en cuestión debe ser al menos diez veces la profundidad de la huella. También decir que los valores por debajo de 20 y por encima de 100 normalmente son muy imprecisos y debería hacerse un cambio de escala.

El cambio de escala viene definido por tablas orientativas, puesto que no es lo mismo analizar cobre que acero. Estas tablas proporcionan información orientativa sobre qué escala usar para no dañar la máquina o el penetrador, que suele ser muy caro.

Pruebas de Rockwell:

Las pruebas de Rockwell dependen de la medición de la profundidad diferencial de una

deformación permanente, producida por la aplicación y la eliminación de cargas diferenciales.

Se usan varias combinaciones de penetrador y carga, para adaptar las distintas pruebas de

Rockwell a materiales de diversa dureza y espesor. Entre los penetradores se incluyen

diamantes de forma cónica, conocidos como Brale, y bolas de acero duro, cuyos diámetros

varían 1/16 a 1/2 pulgada. El diamante cónico tiene un ángulo de abertura de 120° y un radio

de 0.2 mm, en la punta.

Las pruebas Rockwell estándar requieren que se emplee una carga ligera de 10 kg, para

asentar firmemente el penetrador en la superficie de la muestra; esto se conoce como carga

menor. Después de la aplicación de la carga menor, se pone a cero el calibrador de

profundidad y se aplica y se retira una carga mayor, llamada carga principal. Mientras está;

actuando todavía la carga menor, se mide la profundidad de penetración permanente. El

indicador de profundidad, que sirve para medir la penetración, se calibra en forma tal que su

lectura se haga directamente en índices de dureza, en vez de pulgadas. Las cargas más usuales

para las pruebas Rockwell están dar son de 60, 100 y 150 Kg.

No obstante los esfuerzos especiales necesarios para preparar la superficie, la prueba

Rockwell es más sencilla y se realiza con mayor rapidez que la de Brinell. Aunque la superficie

de la muestra debe ser plana, si se quieren obtener los resultados óptimos, en las superficies

no planas, la prueba de Rockwell da mejores resultados que la de Brinell.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:

1. Lijar la probeta seleccionada, con lija nº180, a fin de quitar todo el óxido que cubre la

superficie donde se va a realizar el ensayo de tracción.

2. colocar la probeta sobre el anvil del durómetro y elevarlo hasta que la manecilla del equipo

llegue a la posición A, que corresponde a la primera carga sobre la superficie de 10 kilogramos.

3. aplicar la carga de a40 kilogramos, bajando lentamente la palanca, esperar un lapso de 5

segundos para que el ensayo sea efectivo, luego subir la palanca.

4. Las agujas indicaran la dureza superficial, si indica una dureza menor de 20 en la escala B

tomar la escala C , tomar los datos y repetir el ensayo 2 veces mas.

Datos y resultados

Material: Acero

Penetrador: Diamante

Carga inicial: 10 kg

Carga Final: 140 kg

Carga total:150 kg

Resultado:

o 55

o 45

o 47

Conclusiones

Los datos obtenidos muestran gran variación, puede tratarse tal vez por la diferencia

de dureza de las diferentes fases presentes en el acero.

El ensayo de dureza Brinell es relativamente un ensayo fácil de dureza superficial.

La intención de la precarga es eliminar las discontinuidades que puede presentar el

material, para eliminar estas también se lijo la pieza.