Objetivos: Determinar experimentalmente la dureza Brinell y Rockwell. Estudiar su campo de aplicacin. Interpretar la dureza como una propiedad mecnica que mide la resistencia a ser penetrado. Conocer los diferentes mtodos y ensayos para medir la dureza con sus respectivas escalas de dureza (Brinell, Rockwell). Medir la dureza de algunos de los materiales ms usados como el acero, aluminio, bronce y cobre, y comprobar experimentalmente porque el acero es un material ms usado en construccin y estructuras metlicas.

Fundamento tericoDurezaLadurezaes la oposicin que ofrecen los materiales a alteraciones como la penetracin, la abrasin, el rayado, la cortadura, las deformaciones permanentes, entre otras. Por ejemplo: la madera puede rayarse con facilidad, esto significa que no tiene mucha dureza, mientras que el vidrio es mucho ms difcil de rayar. En la actualidad la definicin ms extendida aparte de los minerales y cermicas sera la resistencia a la deformacin plstica localizada.Dureza BrinellSe denominadureza Brinella una escala de medicin de ladurezade un material mediante el mtodo de indentacin, midiendo la penetracin de un objeto en el material a estudiar. Fue propuesto por el ingenierosuecoJohan August Brinellen1900, siendo el mtodo de dureza ms antiguo.Este ensayo se utiliza en materiales blandos (de baja dureza) y muestras delgadas. El indentador o penetrador usado es una bola de acero templadode diferentes dimetros. Para los materiales ms duros se usan bolas decarburo de tungsteno. En el ensayo tpico se suele utilizar una bola de acero de 10 a 12 milmetros de dimetro, con una fuerza de 3.000kilopondios. El valor medido es el dimetro del casquete en la superficie del material. Las medidas de dureza Brinell son muy sensibles al estado de preparacin de la superficie, pero a cambio resulta en un proceso barato, y la desventaja del tamao de su huella se convierte en una ventaja para la medicin de materiales heterogneos, como la fundicin, siendo el mtodo recomendado para hacer mediciones de dureza de las fundiciones.La carga a utilizar en el ensayo se puede obtener con la siguiente expresin:

Durmetro

Frmula aplicadaPara determinar el valor de la dureza Brinell se emplea la siguiente ecuacin:

Dnde:: carga a utilizar medida enkp.: Dimetro de la bola (indentador) medida en [mm].: Dimetro de la huella en superficie en [mm] (se toma como la media ded1yd2).

Dureza RockwellLadureza Rockwelloensayo de dureza Rockwelles un mtodo para determinar ladureza, es decir, la resistencia de unmateriala ser penetrado. El ensayo de dureza Rockwell constituye el mtodo ms 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 utilizacin de distintas combinaciones de penetradores y cargas, lo cual permite ensayar prcticamente cualquiermetaloaleacin. Hay dos tipos de penetradores: unas bolas esfricas deaceroendurecido (templado y pulido) de 1/16, 1/8, y pulg, y un penetradorcnicode diamantecon un ngulo de 120 +/- 30' y vrtice redondeado formando un casquete esfrico de radio 0,20 mm (Brale), el cual se utiliza para los materiales ms duros.El ensayo consiste en disponer un material con una superficie plana en la base de la mquina. Se le aplica una precarga menor de 10 kg, bsicamente para eliminar ladeformacin elsticay obtener un resultado mucho ms preciso. Luego se le aplica durante unos 15 segundos un esfuerzo que vara desde 60 a 150 kgf a compresin. Se desaplica la carga y mediante undurmetroRockwell se obtiene el valor de la dureza directamente en la pantalla, el cual vara de forma proporcional con el tipo de material que se utilice. Tambin se puede encontrar la profundidad de la penetracin con los valores obtenidos del durmetro si se conoce el material.Para no cometer errores muy grandes el espesor de laprobetadel material en cuestin debe ser al menos diez veces la profundidad de la huella. Tambin decir que los valores por debajo de 20 y por encima de 100 normalmente son muy imprecisos y debera hacerse un cambio de escala.El cambio de escala viene definido por tablas orientativas, puesto que no es lo mismo analizarcobrequeacero. Estas tablas proporcionan informacin orientativa sobre qu escala usar para no daar la mquina o el penetrador, que suele ser muy caro.