ENSAYOS DE MEDICIÓN DE DUREZA

INFORME N0 001

DUREZA ROCKWELL

Consideración teórica

Definición de dureza: se entiende por dureza 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.Los métodos Brinell y Vickers, poseen la insuficiencia principal de que la medición de las características geométricas de la impronta toma cierto tiempo, además dicha medición a veces no es exacta a causa de que el metal desalojado por la bola se acumula cerca de los bordes. Por esto surgió la necesidad de desarrollar otros métodos de determinación de la dureza llevando al desarrollo de métodos como el Rockwell, en el cual la medición de la dureza es mucho más ágil y objetiva.El método de Rockwell aunque es un método de indentación no pretende de manera directa medir la dureza a través de la determinación directa de la magnitud de los esfuerzos de contacto, sino que la define como un número arbitrario, inversamente proporcional a la penetración del indentador.El estándar ASTM E 18-03 define la dureza Rockwell como un método de ensayo por indentación por el cual, con el uso de una máquina calibrada, se fuerza un indentador cónico esferoidal de diamante (penetrador de diamante), o una bola de acero endurecido (acero o carburo de tungsteno), bajo condiciones específicas contra la superficie del material a ser ensayado, en dos operaciones, y se mide la profundidad permanente de la impresión bajo condiciones específicas de carga.El esquema de determinación de la dureza según Rockwell se expone en la figura 1.

Al comienzo el indentador penetra un poco en la superficie de la muestra bajo la acción de la carga previa P0, la cual se mantiene hasta el final del ensayo. Esto garantiza una mayor exactitud del ensayo ya que excluye la influencia de las vibraciones y de las irregularidades de la delgada capa superficial. Después se expone la probeta a la acción de la carga total Pf = P0 + P1, y la profundidad de penetración aumenta. Luego de retirada la carga principal P1, en el sistema probeta-indentador ocurre una recuperación elástica, ya que sobre el actúa sólo la carga previa P0, siendo posible la medición de la

profundidad de penetración h, la cual determina el número de dureza Rockwell (HR).

En la práctica no hay necesidad de usar fórmulas, ya que los indicadores de las máquinasde Rockwell de manera automática realizan estas operaciones mostrando directamente el número de dureza en sus diales. Esta característica granjeó para este método una gran popularidad.

Las bolas son similares a las del método Brinell y tienen los siguientes diámetros:1/16”; 1/8”; 1/4”; 1/2”.

Las cargas a aplicar pueden ser:

A partir de las combinaciones posibles de distintos indentadores y cargas, el estándar ASTME18 define 15 escalas diferentes de durezas Rockwell.

En la práctica las escalas más difundidas son la B y C.El número de dureza Rockwell se denota como HR seguido de la letra mayúscula de la escalaasí:64 HRC

Esta notación indica una dureza Rockwell de 64 unidades en la escala C (diamante, carga total150 kgf). Cuando se utiliza una bola como indentador, la designación de la escala es seguida por la letra“S” si es de acero o “W” si es de carburo de tungsteno.

PRUEBAS DE DUREZA REALIZADASEN LOS SIGUIENTES MATERIALES:

LAMINA DE ACERO INOXIDABLEIdentadorcon billa acero 1/16” diámetro

DUREZA - S ESCALA PROMEDIO71.7 HR15T

74.875.6 HR15T75.7 HR15T76.2 HR15T

CILINDRO SOLIDO DE ACEROIdentadorcono de diamante

DUREZA - C ESCALA PROMEDIO62.3 HRC-150 kg

61.9561.6 HRC-150 kg62.2 HRC-150 kg61.7 HRC-150 kg

ALUMINIOIdentador con billa 1/16” diámetro

DUREZA - S ESCALA PROMEDIO14.9 HR30T

16.8817.9 HR30T18 HR30T16.7 HR30T