ENSAYO DE DUREZA

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.

MÉTODO DE POLDI  

DUROMETROS

Precio17´216,540

Precio18´587.763

Precio1´944.294

Precio615,600

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)

Fin