INTRODUCCINEl ensayo de dureza es, juntamente con el de traccin (Para mayor informacin sobre ensayos a traccin, la encontrara en el marco terico), uno de los ms empleados en la seleccin y control de calidad de los metales. Intrnsecamente la dureza es una condicin de la superficie del material y no representa ninguna propiedad fundamental de la materia. Se evala convencionalmente por tres procedimientos. El ms usado en metales es la resistencia a la penetracin de una herramienta de determinada geometra.El ensayo de dureza es simple, de alto rendimiento ya que no destruye la muestra y particularmente til para evaluar propiedades de los diferentes componentes micros estructurales del material.Los mtodos existentes para lamedicinde la dureza se distinguen bsicamente por la forma de la herramienta empleada (penetrador), por las condiciones de aplicacin de la carga y por la propia forma de calcular (definir) la dureza. La eleccin del mtodo para determinar la dureza depende de factores tales como tipo, dimensiones de la muestra y espesor de la misma.

OBJETIVOS

Familiarizarnos con el proceso de obtencin de las propiedades mecnicas de metales empleando el ensayo de dureza. Observar la diferencia entre las propiedades mecnicas del acero, cobre y aluminio.

Determinar experimentalmente la dureza del Cobre, Aluminio, Aleacin y Aceros (con concentracin de Carbono distinto) con el mtodo ROCKWELL.

Comparar las diferentes durezas que presentan los materiales a travs del ensayo de Dureza mediante la mquina de ROCKWELL.

1. Fundamento TericoENSAYO DE MATERIALESCon el ensayo de los materiales deben determinarse los valores de dureza, verificarse las propiedades y establecerse el comportamiento de aquellos bajo la accin de las influencias externas.El factor econmico desempea un rol importante en el campo de la fabricacin en general, imponiendo un conocimiento de los materiales a utilizar, de manera de seleccionarlos para cada fin y poder hacerlos trabajar en el lmite de sus posibilidades, cumpliendo con las exigencias de menor costo, mejor calidad y mayor rendimiento.En los ensayos fsicos se determinan generalmente la forma y dimensiones de los cuerpos, su peso especfico y densidad, contenido de humedad, etc., y en los mecnicos la resistencia, elasticidad y plasticidad, ductilidad, tenacidad y fragilidad, etc. ENSAYO DE DUREZA BRINELL (HB)Es un ensayo mecnico propuesto por el sueco J.A. Brinell en 1900. Es el ensayo de dureza ms ordinario. Consiste en una prensa hidrulica de operacinmanualdiseada para imprimir un indentador sobre la superficie de la probeta analizada; la presin se mide por un manmetro y se aplica por medio de una bomba de aceite, la pieza de ensayo se coloca en soporte que puede subir o bajar mediante un tornillo.

Se fuerza un indentador de baln de acero templado o de carburo de tungsteno de un dimetro adecuado a la dureza del material contra la probeta, con una fuerza adecuada igualmente a la dureza del material. El tiempo de aplicacin de la fuerza vara entre 10-30 seg. Dependiendo de la aleacin examinada; despus se quita la carga y se mide el dimetro de la impresin en la probeta con un microscopio o lente especial con un rastreador lser para lectura automtica.

El valor as obtenido, aplicado a la formula Brinell o con el uso del grado de dureza. El nmero de dureza Brinell se define como la fuerza aplicada dividida por la superficie de contacto entre el indentador y la probeta despus de haberse retirado el indentador.

Para hallar el grado de dureza Brinell, se emplea la siguiente formula:

En donde:HB: Grado de dureza BrinellP: Fuerza aplicada al material en el ensayoA: rea del casquete esfricoD: Dimetro de la bola de acerod: Dimetro de la huellaFigura 1Arriba:Huella dejada en el material de prueba en un ensayo BrinellDerecha:Tipos de puntas normalizadas para ensayos Brinell

Figura 2 ENSAYO DE DUREZA ROCKWELL (HR)NUMERO DE DUREZA ROCKWELL: es un nmero obtenido por la profundidad de la huella; el cual proviene cuando se aumenta la carga sobre un penetrador desde una carga fija menor hasta una mayor, retornando despus a la carga menor.Los nmeros de dureza Rockwell se expresan siempre con un smbolo de escala, que indica el penetrador y la carga utilizada.EJEMPLO: 60 HRC indica un valor de dureza Rockwell 60 medido en la escala C. Para este experimento Usamos 2 tipos de aparatos para realizar las mediciones el primero fue:Nombre: Durmetro Rockwell Procedencia: Estados Unidos de AmricaNro. De serie: 40026Marca: ACCO

Nombre: Durmetro de medidas Rockwell, Brinell Procedencia: JAPONModelo: ATK F1000Marca: MITUTOYO (DIGITAL)

ENSAYO DE DUREZA VICKERS (HV)Llamado el ensayo universal. Sus cargas van de 5 a 125 kilogramos (de cinco en cinco). Su penetrador es una pirmide de diamante con un ngulo base de 136. Se emplea Vickers para laminas tan delgadas como 0.006 pulgadas y no se lee directamente en la mquina. Para determinar el nmero de dureza se aplica la siguiente formula:

En la anterior operacin se explica el porqu de la constante 1.854, y en donde:

HV: Dureza Vickers d: es el dimetro promedio del rombo generado por la penetracin en el material:

dPROM = (d1 +d2)/2

En donde:

dPROM: el dimetro promedio

d1 y d2: don las diagonales del rombo impreso en el material de prueba

Este ensayo constituye una mejora al ensayo de Brinell, se presiona el indentador contra una probeta, bajo cargas ms livianas que las utilizadas que en el ensayo Brinell. Se miden las diagonales de la impresin cuadrada y se halla el promedio para aplicar la formula antes mencionada.