practica de dureza

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE TLALNEPANTLA

DEPAPARTAMENTO DE METAL-MECANCA

LABORATORIO DE INGENIERIA MECANICA

SECCION DE ENSAYOS DESTRUCTUVOS

PRÁCTICA No. 2

TITULO DE LA PRÁCTICA: DUREZA

NOMBRE DEL ALUMNO: VILLAGRAN PAZ ULISES

NOMBRE DEL PROFESOR: ING. MARQUEZ ELOIZA JOSE ENRIQUE

GRUPO K41

FECHA DE REALIZACION DE LA PRÁCTICA: 3 DE NOVIEMBRE DE 2011

FECHA DE ENTRGA DE LA PRÁCTICA: 10 DE NOVIEMBRE DE 2011

INDICE

TEMA PÁGINA

OBJETIVO DE LA PRÁCTICA 3

CONSIDERACIONES TEORICAS 4

PROCEDIMIENTO DEL ENSAYO 10

EQUIPO UTILIZADO 13

NORMAS UTILIZADAS 15

DIBUJO DE LA MAQUINA 16

DIBUJO DE LAPROBETA ANTES DEL ENSAYO 17

DIBUJO DE LA PROBETA DESPUES DEL ENSAYO 17

TABLA DE RESULTADOS 18

CUESTIONARIO 19

CONCLUSIONES 23

BIBLIOGRAFIA 24

ANEXOS 25

3

OBJETIVO

Por medio del ensayo estático de dureza determinar los valores que se obtienen en un material metálico que es ensayado por la penetración de un cuerpo con una dureza mayor que la probeta ensayada.

Así mismo conoceremos la aplicación de este ensayo para el método Rockwell, en este caso emplearemos las escalas A,B, C indicadas en el durómetro en su placa de selección de carga.

Por ultimo comprobaremos los valores equivalentes por medio de fórmulas teóricas (formula de Petrenko) con las cuales realizaremos la conversión de dureza.

ALCANCE

Comprobaremos los valores equivalentes indicados en el durómetro para establecer el ensayo por penetración de un cuerpo con una dureza mayor que la probeta ensayada.

Determinar en forma práctica los valores de dureza para los materiales metálicos por el método estático de inspección para durezas Rockwell A, B, C y comprobara por medio de tablas estos valores.

4

La dureza de un material es la resistencia que opone a la penetración de un cuerpo más duro. La resistencia se determina introduciendo un cuerpo de forma esférica, cónica o piramidal, por el efecto que produce una fuerza determinada durante cierto tiempo en el cuerpo a ensayar. Como indicador de dureza se emplea la deformación permanente (plástica). En algunos casos, es necesario determinar las características mecánicas de los materiales sin llegar a su destrucción. También podemos determinar la dureza conseguida mediante un tratamiento de dureza. Podemos mencionar los tres tipos de ensayos de dureza más importantes: DUREZA ROCKWELL Para los materiales duros se emplea como elemento de penetración un cono de diamante de ángulo 120°, y para los semiduros y blandos una bolita de acero de 1/16", deduciéndose la fuerza Rockwell de la profundidad conseguida en la penetración. El cuerpo empleado para la penetración se hace incidir sobre la superficie de la pieza a ensayar con carga previa de 10Kg. La profundidad de penetración alcanzada constituye el valor de partida para la medición de la profundidad de la huella. Después se aumenta en 140Kg la carga aplicada al cono (150Kg), y en 90Kg la aplicada a la bolita (100Kg), bajándose nuevamente el valor previo. Se mide la profundidad de penetración que queda y en la escala del aparato se lee directamente la correspondiente dureza Rockwell C (HRc) cono o la Rockwell B (HRB) bolita. La siguiente es una tabla simplificada de los materiales más comunes que se miden con Rockwell.

NUMERO DE DUREZA ROCKWELL: es un número 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 después a la carga menor. Los números de dureza Rockwell se expresan siempre con un símbolo de escala, que indica el penetrador y la carga utilizada. MAQUINA Y EQUIPO La máquina de prueba consiste en un soporte rígido o yunque, sobre el que se coloca la probeta y un dispositivo que aplica las cargas prefijadas a un penetrador en contacto con la misma. PENETRADORES

INSTITUTO TECNOLOGICO DE TLALNEPANTLA

SUBDIRECCIÓN ACADEMICA INGENIERÍA MECATRÓNICA

MECANICA DE MATERIALES REALIZO: VILLAGRAN PAZ ULISES

REVISO: ING. MARQUEZ ELOIZA JOSE ENRIQUE

GRUPO: K41

CONSIDERACIONES TEORICAS

5

a) PENETRADOR DE DIAMANTE. Este tipo de penetrador debe emplearse en pruebas de dureza para las escalas A, C y D. Consiste en un cono de diamante cuyo ángulo es de 120° ± 0.5° y su eje debe coincidir con la dirección de penetración con una tolerancia de ± 0.5°. La punta es un casquete esférico con un radio de 0.200 mm. La forma del casquete y el valor del radio del penetrador tienen una influencia importante en el valor de la dureza obtenida. La anisotropía del diamante hace difícil el maquinado del mismo en forma totalmente simétrica. Por lo cual es necesario comparar los resultados obtenidos con un penetrador patrón sobre piezas patrón de diferentes durezas. b) PENETRADOR ESFERICO DE ACERO Este tipo de penetrador debe emplearse en los ensayos de dureza para las escalas B, E Y F. Consiste en un balín de acero templado y pulido, con un diámetro de 1.588 mm ± 0.003 mm; Excepto para la escala E, que tiene un diámetro de 3.175 mm ± 0.004 mm. Dicho balín debe estar pulido y no debe presentar defectos superficiales. Debe eliminarse y anularse la prueba si presenta una deformación mayor a la tolerancia indicada anteriormente o cualquier otro defecto superficial. En los dos tipos de penetrador debe evitarse la acumulación en el penetrador de: polvo, tierra, grasa o capas de óxidos, dado que esto afecta los resultados de la prueba. PROCEDIMIENTO. APLICACIÓN DE LA CARGA MENOR: debe colocarse la probeta sobre el soporte y aplicar la carga menor gradualmente hasta que se obtenga la indicación apropiada en la carátula. Esto se obtiene cuando el indicador haya dado el número apropiado de revoluciones completas y quede dentro de 5 divisiones de la posición de ajuste en la parte superior de la carátula. APLICACIÓN DE LA CARGA MAYOR: Debe aplicarse la carga mayor accionando la palanca de operación sin impacto y dejando que gire libremente. Se retira la carga mayor llevando la palanca de operación de regreso a la posición original dentro de los 2 segundos siguientes después de que su movimiento ha cesado sin interrumpirla maniobra de regreso. LECTURA DE LA ESCALA PARA DUREZA ROCKWELL Debe considerarse la dureza Rockwell como la lectura del indicador en la escala apropiada de la carátula, después de que se ha quitado la carga mayor y mientras la carga menor aún está actuando. Estas lecturas se estiman a veces a la mitad de una división, dependiendo del material que se pruebe. DUREZA BRINELL. Se comprime una bola de acero templada, de diámetro (D) 2,5; 5 ó 10mm, contra el material a ensayar con una fuerza P. Después de liberar la carga se mide el diámetro (d) de la huella con un dispositivo amplificador óptico. La dureza Brinell es un valor adimensional resultante de:

La fuerza del ensayo debe tomarse de magnitud tal que se forme una huella con diámetro d = 0,2.D a d = 0,7.D. Para materiales blandos y bolas de ensayo pequeñas, la fuerza del ensayo debe ser menor. Se calcula partiendo del grado de carga y del diámetro de la bola.

6

El grado de la carga para el acero no templado y el hierro fundido es a = 30; para metales no férreos y sus aleaciones a = 10; para el aluminio y el cinc a = 5; para los metales de cojinetes a = 2,5; para el plomo y el estaño a = 1,25. Cargas y diámetro de esfera usadas para el ensayo de dureza Brinell. Diámetro de la esfera Carga en Kg

D en mm 30 D2 10 D2 5 D2 2,5 D2

10 3000 1000 500 250 5 750 250 125 62,5 2,5 187,5 62,5 31,2 15,6

Signo abreviado HB 30 HB 10 HB 5 HB 2,5

En algunos materiales, la penetración provoca una deformación en la huella, la cual puede llegar a dar una información falsa a la hora de medir el diámetro. Se sabe experimentalmente que él número de dureza Brinell de casi todos los materiales está influenciado por la carga de penetración, el diámetro del balín y las características elásticas del mismo. En general debe usarse un balín de 10 mm de diámetro y de una composición química adecuada con cargas de 3000 kgf, 1500 kgf o 500 kgf, dependiendo de la dureza del material que va a probarse. Aunque los números de dureza Brinell pueden variar conforme la carga de prueba usada con el balín de 10 mm, cuando se usen balines más pequeños en probetas delgadas, los resultados de las pruebas generalmente corresponden a los obtenidos con el balín de 10 mm de diámetro. APARATOS Y EQUIPO

MAQUINA DE PRUEBA: El equipo para la prueba de dureza Brinell generalmente consiste de una máquina que soporta la probeta y aplica una carga predeterminada sobre un balín que está en contacto con la probeta. La magnitud de la carga está limitada dentro de ciertos valores. El diseño de la máquina de prueba debe ser tal que no permita un movimiento lateral del balín o de la probeta mientras se está aplicando la carga. PENETRADOR: El balín estándar para la prueba de dureza Brinell debe ser de 10 mm de diámetro con una desviación de este valor no mayor de 0.005mm en el diámetro. Puede usarse el balín que tenga una dureza Vickers de por lo menos 850 usando una carga de 98N (10 kgf) en materiales que tengan una dureza no mayor de 450 HB o un balín de carburo de tungsteno en materiales con una dureza no mayor de 630 HB. La prueba de dureza Brinell no se recomienda en materiales que tengan una dureza mayor de 630 HB. El balín debe ser pulido y estar libre de defectos; en las pruebas de investigación o de arbitraje debe informarse específicamente el tipo de balín empleado cuando se determinen durezas Brinell que sean mayores de 200. PROCEDIMIENTO MAGNITUD DE LA CARGA DE PRUEBA: La carga para la prueba de dureza Brinell estándar es de 3000kgf, 1500kgf o 500kgf. Es deseable que la carga de la prueba sea de tal magnitud que el diámetro de la huella este entre 2.5 a 6.00 mm. No es obligatorio el que la prueba cumpla estos intervalos de carga pero debe tomarse en cuenta que pueden obtenerse diversos valores de Dureza Brinell si sé varia la carga a la especificada usando un balín de 10 mm. Para materiales más blandos en ocasiones se ocupan cargas de 250kgf, 125kgf o 100kgf. la carga usada debe anotarse en los informes.

7

APLICACIÓN DE LA CARGA DE PRUEBA: La carga de prueba debe aplicarse a la probeta lenta y uniformemente. Aplicar toda la carga de prueba por 10 s a 15 s excepto para ciertos metales blandos (suaves). DUREZA VICKERS En este caso se emplea como cuerpo de penetración una pirámide cuadrangular de diamante. La huella vista desde arriba es un cuadrado. Este procedimiento es apropiado para aceros nitrurados y cementados en su capa externa, así como para piezas de paredes delgadas de acero o metales no férreos. La dureza Vickers (HV) se calcula partiendo de la fuerza en Newton y de la diagonal en mm2 de la huella de la pirámide según la fórmula:

La diagonal (d) es el valor medio de las diagonales de la huella (d1) y (d2).

Este ensayo, al igual que el Brinell, se basa en el principio de calcular el valor de dureza relacionando la fuerza de aplicación sobre la superficie de la impresión en el material. Lo hemos simplificado utilizando en este caso el valor de la longitud de la diagonal. Los valores de las cargas más usados van desde 1 a 120 kgs. NUMERO DE DUREZA VICKERS Existen tres tipos de ensayo de dureza Vickers caracterizados por diferentes intervalos de fuerzas de ensayo.

Designación Símbolo de Dureza Carga nominal de ensayo F en N.

Ensayo de dureza Vickers HV5 a HV100 49.03 a 980.7 Ensayo de dureza Vickers de baja carga HV0.2 a < HV 5 1.961 a 49.03 Ensayo de micro dureza Vickers < HV0.2 < 1.961

LAS PRUEBAS DE DUREZA Vickers se efectúan con cargas desde 1.96 N hasta 980.7 N En la práctica, él número de dureza Vickers se mantiene constante para cargas usadas de 49 N o mayores. Para cargas menores él número de dureza varía dependiendo de la carga aplicada. A continuación indicamos los números de dureza Vickers para cargas de prueba de 9.8 N. APARATOS Y EQUIPO MÁQUINA DE PRUEBA: El equipo para la prueba de dureza Vickers consiste generalmente de una máquina que soporta la probeta y permite un contacto gradual y suave entre esta y el penetrador, bajo una carga predeterminada que se aplica durante un periodo de tiempo dado. El diseño de la máquina debe ser tal que no tenga balanceos o movimientos laterales de la probeta y del penetrador, mientras se aplica o retira la carga, se utiliza un microscopio de medición que generalmente va montado en la máquina. PENETRADOR DE DIAMANTE El penetrador debe estar finamente pulido con aristas bien definidas. La base de la pirámide debe ser cuadrada y sus caras opuestas deben formar un ángulo de 136°.

8

Las cuatro caras del penetrador deben estar inclinadas simétricamente con respecto al eje del mismo y terminar en un vértice afilado, o sea que la línea de unión entre las caras opuestas no deben ser mayor de 0.001 mm de longitud. El buen estado de la punta del penetrador es de considerable importancia cuando la carga de prueba es pequeña y la huella también, por esta razón se recomienda verificar periódicamente la punta del penetrador para evitar fallas. PROCEDIMIENTO MAGNITUD DE LA CARGA DE PRUEBA: Pueden usarse cargas de prueba desde 1.96 N hasta 980.7 N conforme con los requisitos de la prueba. Él número de dureza Vickers es prácticamente independiente de la carga de prueba. APLICACIÓN DE LA CARGA DE PRUEBA: La carga de prueba debe aplicarse y retirarse suavemente sin golpes o vibraciones. El tiempo de aplicación de la carga de prueba completa debe ser de 10 a 15 segundos a menos que se especifique otra cosa. ESPACIO ENTRE HUELLAS: El centro de la huella no debe estar cercano a la orilla de la probeta u otra huella en una distancia igual a dos veces y media la longitud de la diagonal de la huella. Cuando se prueba material con recubrimiento, la superficie de unión debe considerarse como una orilla para el cálculo del espacio entre huellas. MEDICION DE LA HUELLA: Deben medirse ambas diagonales de la huella y su valor promedio usarse como base para el cálculo del número de dureza Vickers. Se recomienda efectuar la medición con la huella centrada, tanto como sea posible, en el campo óptico del microscopio. A continuación se compara el procedimiento y el cálculo de cada uno de estos números estandarizados.

9

ING. MARQUEZ ELOIZA JOSE ENRIQUE

VILLAGRAN PAZ ULISES

10

1.- Familiarizarnos con el durómetro

2.- Colocar soporte o yunque en “V”

3.- Colocar el penetrador de cabeza de diamante. Ajustar para que no se caiga.

4.- Seleccionar la escala





GRUPO: K41

PROCEDIMIENTO DEL ENSAYO

11

5.- Colocar muestra probeta en el soporte yunque

6.- Elevar la muestra hasta que haga contacto con el penetrador

7.- Aplicar la carga menor (precarga) girándolo el volante

8.- Aplicar la carga mayor, accionando la palanca. 9.- Sostener la carga total un tiempo determinado de uso de 15 a 30 segundos

10.- Retirar la carga mayor accionando la palanca

12

11.-Tomar la lectura de dureza en el indicador

12.- Retirar la carga menor girando el

volante

13.- Hacer dibujo de la muestra ensayada



13

Gafas, zapatos, camisola y tapones auditivos

Durómetro.

Probeta (acero al carbón). Penetrador de punta de diamante y una llave para ajustarla.





GRUPO: K41

EQUIPO UTILIZADO

14

Sujetadores y protector para el penetrador.

Un soporte liso

Calibrador vernier



15





GRUPO: K41

NORMA



DIBUJO DE LA MAQUINA

DIMENSIONES

DIBUJO ANTES DEL ENSAYO

DESPUES DEL ENSAYO

ARTICULO TIPO DE PROBETA

CARGA (kg) ROCKWELL VICKERS BRINELL

1 Block patrón circular 60 (A)0.0087mm - -

2 Block patron triangular 150 (C)0.0047mm 480 450

3 Tx20 (fresa) 60 (A)0.0089mm - - 4 Laton 100 (B)0.0064mm 110 105

5 Acero al carbón

(Tuerca) 150 (C)0.0065mm 840 -

6 Solera 1018 60 (A)0.0085mm - -


SUBDIRECCIÓN ACADEMICA

INGENIERÍA MECATRÓNICA REALIZO:


REVISO:


GRUPO: K41

TABLA DE RESULTADOS



19

CUESTIONARIO

1.- Mencione la clasificación de los ensayos de dureza según el tipo de material.

2.- Realice una síntesis de aspectos relevantes de la norma ASTM E-18

3.- De acuerdo al ensayo de dureza se puede medir la carga producida con efecto de profundidad de huella la cual se le determina con el nombre de:

4.- Mencione las escalas que puede utilizar cada penetrador con respecto a una tabla de dureza.

5.- Aplicando la dureza Brinell cuál es la diferencia de una resistencia con penetrador de bola con respecto a la dureza con identador de diamante.

6.- Mencione las propiedades de la deformación elástica aplicando las durezas en un duró metro.

7.- Realice una tabla explicando las aplicaciones de los materiales y diferenciando las escalas de dureza.

8.- Realice un cuadro sinóptico con los puntos esenciales del procedimiento del ensayo.

9.- Mencione las ventajas que tiene el utilizar las durezas en una aplicación industrial. 10.- Como ingeniero mecatrónico mencione los beneficios que se pueden implantar e implementar según el perfil.

20

RESPUESTAS 1.- MÉTODO ROCKWELL TIPOS DE PENETRADORES

Para materiales blandos (entre 60 y 150HV) se utiliza un penetrador de acero de forma esférica de 1,59mm de diámetro, y así se obtiene la escala de dureza Rockwell B (HRB).

Para materiales duros (entre 235 y 1075HV) se emplea un cono de diamante con un ángulo de 120° obteniéndose así la escala de dureza Rockwell C (HRC).

MÉTODO VICKERS

CARACTERÍSTICAS DEL ENSAYO:

Las cargas aplicadas son más pequeñas que en el método Brinell (oscilan entre 1 y 120kp). La más empleada es la de 30kp.

El tiempo de aplicación oscila entre 10 y 30s. Se utiliza tanto para materiales duros como en blandos. Puede medir dureza superficial por la poca profundidad de la huella. Expresión de la dureza: 520 HV 30 15 MÉTODO BRINELL CARACTERÍSTICAS DEL ENSAYO: No se puede realizar sobre piezas esféricas o cilindricas. No es fiable en materiales muy duros y de poco espesor. Se sabe experimentalmente que él número de dureza Brinell de casi todos los materiales está influenciado por la carga de penetración, el diámetro del balín y las características elásticas del mismo. En general debe usarse un balín de 10 mm de diámetro y de una composición química adecuada con cargas de 3000 kgf, 1500 kgf o 500 kgf, dependiendo de la dureza del material que va a probarse. Aunque los números de dureza Brinell pueden variar conforme la carga de prueba usada con el balín de 10 mm, cuando se usen balines más pequeños en probetas delgadas, los resultados de las pruebas generalmente corresponden a los obtenidos con el balín de 10 mm de diámetro. 2.- E18-00 Métodos de la Prueba normales para la Dureza de Rockwell y la Dureza Superficial Rockwell de Materiales Metálicos (ASTM). Estos métodos de prueba cubren la determinación de la dureza Rockwell y Rockwell de dureza superficial de materiales metálicos, incluso los métodos de la prueba para la comprobación de máquinas para dureza de Rockwell que prueba y la calibración de bloques de prueba de dureza regularizados. 3.-Carga Mayor

4.- Penetradores

Para la escala B: Se utiliza un penetrador esférico de acero templado y de una superficie finamente pulida. El diámetro de la esfera será de 1,588 mm ± 0,0035 mm, útil también para las escalas F, G, T-15, T-30 y T-45.

21

Para la escala C: Se utiliza un penetrador de forma cónica y con punta de diamante, el ángulo en el vértice del cono será de 120º y la terminación del cono será de forma casquete esférico, con un radio de 0,2 mm ± 0,002 mm.

Este tipo de penetrador se emplea también para los ensayos en escala A y D.

5.- Al utilizar un penetrador en punta de diamante se aplica menor carga que al utilizar uno de bola, para saber su dureza; además de que al utilizar un penetrador de punta de diamante se mide la diagonal y no el diámetro como con el de bola.

6.- elasticidad. Capacidad que tienen los materiales de recuperar la forma inicial cuando cesa la carga q los deforma. Alargamientos permanentes (zona plastica).

7.-

MATERIAL ESCALA DE DUREZA

APLICACIÓN

Aceros de bajo y medio C, Laton, Bronce

Rockwell B Piezas de resistencia media de buena tenacidad, deformación en frío, embutición, plegado, herrajes, Ejes, elementos de maquinaria, piezas resistentes y tenaces, pernos, tornillos, herrajes.

Hierro Fundido, aleaciones de Aluminio y Magnesio

Rockwell E El hierro tiene su gran aplicación para formar los productos siderúrgicos, utilizando éste como elemento matriz para alojar otros elementos aleantes tanto metálicos como no metálicos, que confieren distintas propiedades al material.

Bronce y Cobre recosidos Rockwell F Alambres, Embobinados Plomo Rockwell L El plomo se emplea en grandes

cantidades en la fabricación de baterías y en el revestimiento de cables eléctricos. También se utiliza industrialmente en las redes de tuberías, tanques y aparatos de rayos X. Debido a su elevada densidad y propiedades nucleares, se usa como blindaje protector de materiales radiactivos.

Cobre al Berilio Rockwell G Electrodos de matrices por electroerosión, Moldes de plástico, Elementos de conducción, Pistones para inyección de materiales, Herramientas sin chispa. Tanques de buques con gases inflamables

Placa de aluminio Rockwell H Placa de características para las máquinas, placa técnica para la medición como son las reglas, placa de señalización de seguridad, placa de aluminio para cualquier trabajo, placa de marcas, placa de punto de venta, placa memorable y placa decorativa.

http://es.wikipedia.org/wiki/Siderurgia

22

8.-

9.- Las pruebas de dureza son útiles en relación con el control de procesos y en investigaciones. El progreso de la operación de recocido y los resultados del trabajo en frío pueden apreciarse con rapidez y facilidad mediante las mediciones de la dureza. Así, pueden establecerse relaciones de tiempo y temperatura de recocido para materiales trabajados en frío y los límites del endurecimiento por deformación para las piezas recocidas que se someten al trabajo en frío. En la industria esto representa dinero y tiempo, ya que en la maquinaria como en los productos están sujetos a fricciones e impactos que podrían modificar los materiales y al conocer sus propiedades es más fácil controlarlos y producirlos. Conversión conversión aunque había utilizar investigación probeta proveta arroja perfil 10.- Como mecatronico es importante conocer el comportamiento de los materiales bajo distintas condiciones de trabajo, de tal modo que al enfrentarnos con algún problema en el trabajo o la industria podamos dar una posible causa del problema pero sobretodo una solución para la empresa. Sin duda el conocimiento de las propiedades mecánicas de los materiales como la dureza nos servirán en el diseño y fabricación de prototipos para cada rama de nuestras carreras. Por ejemplo sin nos tocó trabajar en control y calidad, podremos hacer una auditoria de los materiales y comprobar que cumplan con las especificaciones mínimas de calidad, desde los materiales que nos surten los proveedores hasta las piezas o productos finales fabricados en la empresa.

PRO

CEDI

MIE

NTO

DEL

EN

SAYO

Colocar el soporte, el penetrador y seleccionar la escala

Colocar la probeta y elevarla hasta hacer contacto con el penetrador

Aplicar a carga menor (volante); la mayor (palanca) durante 20

segundos y después retirar las cargas

Tomar la lectura y dimensionar la pieza

e 0ñú L U5loivf SEñ [Ufl,rrJTO A ,¿*?*ic-l-¡cl[ ip0Dts' ,oUss¡evanT§d j V,reperutss . -l,t?QS I Bt gsc*¿A§ flafiA i,<,tq7tt É.

r-Rg+*§ vi FpWraLaÍ lPeo¡r aftI cqr!urf-»,il-¿oc L*ett- ,,, BiP t,¡1 6¿-+ iv , ur9r,eF,S i; ,a (PoruD; A??sruDl Qud G-x)JT€,.J

vr aS to'; €NT&-g 65ú-A§r lasi¡a§rli

€5car45, fr9NQu€ oBsepvg eus r+AG,,Á Uñ¿o¿üJ Ous¡,o

EN 65 riF , aNSA yp " c¡,zsecí Lr fr ?,p€N»í 'a r.,rr-1,¿ tzBY. iunlA/,AOo,uA De, D.-¡PG-?A Roc KVr€LL

^ y L_oN, LA -LN UeJ rrg,r4^-

oto'p..As Dr to6^JTA Ou6 -et= gNSAyp RaC.xujAu.L. Ng Dfifaz-

^^A É p-\T wa¡4€N rv ¿oJ A*ie T¿ rA Z.sJ -a ?pq B€TñS/ n oe*,65- i i . I i , I i I i I I i I I i 'l t : i -

I

';j

Dr-¡-s:ñ.B&aJA EL:xzol4' ,dsr¡?o- EJrÍ e^rJ^yo sg rlueue §g.ü'-

-ii§.Ñ() . V - Eñ g,ill1A-c.ró'r r D6 ?I6ZAJ ro : .?-.&oTo.I:r?oS, Apa.U*SlL . Lr+¡'¿sf*o.iv -; .!"; lA¿ q§AD , eg 6s t,o§,. *aj a,ge i nq-o RpsJ,gn¡T,A. i

24

BIBLIOGRAFÍA:

Mecánica de Materiales Anthony Bedfor y Kennet M. Liechti

Prentice hall 11

Procesos de Manufactura H. C. Kazanas, Glenn E. Baker y Thomas

Gregor

McGraw-Hill 92,93,94,95

La Ciencia e Ingeniería de los Materiales

Donald R. Askeland Iberoamerica 115,116

Procesos de Manufactura B. H. Amstead, Phillip F. Ostwald y Myron L.

BBBegeman

Continental 48,49

Materiales para ingeniería Lawrence H. Van Vlack

Continental 329,330

Tecnología de materiales Lawrence H. Van Vlack

Alfaomega 15, 16

l. Scope

1.1 These lest method5 6sver the determination of theRockwell hardness and üe Rockwell superficial hardness ofmetallic materials, including test methods for the verificationof machines for Rockweli hardness testing (Part B) and thecalibration of standardized hardness test blocks (Part C).

1.2 Values stated in inch-pound units are to be regarded

as the standard. Sl units are provided for information only-1.3 This standard does not purport Ío address all of the

safety probletns, if any, assoc¡ated with its use. It is theresponsibility of the user of this standard to establish appro-priate sa-fett, and health pracfic€s and determine the applica'bilitv of regulatory limitations prior to use- {See Note 4.)

2. Referenced Documents

2.1 ASTM Srandards:A 370 Test Methods and Definirions for Mechanicai

Testing of Steel Products3B 19 Specification fcr Cartridge Brass Sheet, Strip,

Bar. and Disks (Blanks)aB 36 Specification for Brass Plate, Sheet, Strip, and

Bat'B 96 Specification for Copper-Silicon Alloy Plate. Sheet,

Strip, and Rolled Bar for General Purposes and PressureVesselsa

B 97 Specification for Copper-Silicon Alloy Plate,

Strip, and Rolled Bar for General Purposes'B 103 Specification for Phosphor Bronze Piate,

Strip, and Rolled Ba/B 121 Specification for Leaded Brass Plate. Sheet,

and Rolled BaraB 122 Specificaiion for Copper-Nickel-Tin Alloy, Copper-

Nickel-Zinc Alloy (Nickel Silver). and Copper-NickelAlloy Plate, Sheet, Strip. and Rolled Bara

B i 30 Specification for Cornmercial Bronze Strip forBuiiet Jacketsa

I Thesr- lest metirods are undcr the jurisdiction c¡1'ASTI\4 Ccnlrnittec E-13 on

Ir{echanical Testing and are tire di¡ecl re sponsibiiil¡ ol Subcom¡¡ittcc E18.06 on

Indcntation Hardness Tcsring.Curr:nt cdition appro\ed Fcb. lj- 1991. Pubiish,:d April 199:. Originallr

publishcd as E l8 - il T. Last preriouscdition E lE - 91.: ln this test ¡nethod. thc tenn Rock*cll refers 1o an internarionall¡' recognized

r)pe of jndenrarion harciness resl f,s d!'fined in Seclion 3. and not to the hardllcsstesting eq uipment ol a panicular marufacturer-

t .-1tintrul fux,k o{ ..15T.11 ,\tit¡¡tiords. \iols ü I .01-01 .i}). ard 01.0 t .

a.)nntrul Book ú.157.\1 Sianaarii:. \'ol 01.0i.¡ Discontinued- sce /9óJ ..1¡¡t¡;ul !il'i¡l; ('{.1.t7.11 -5;¡¡r;r¿iiii.t. P¡ri f¡.

Plate.

Rolled

Sheet.

Sheet,

Strip,

fflh Desisnation: E 1s - sg

Standard Test Methods forRockwell Hardness and Rockwe[l Superficial HardnesslVIeta IIic Materialsl'2

This sundard is issued under rhe lixed ,Jesignarion E l8: the nurnber immediatel]' foliowing the designation indicales

original adoption or, in the case ofrer.ision. the 1'ear of last revision. A number in parenlheses indicates rhe ."-ear oí lest re

superscript epsilon (r) indicares an ediroriai cha.nge since the last rer.ision or reapprorai

This siandard ho, trern approred .for use b1' tigent'its of t hc Departntettt ol' Delense ro rt'platc ntct ht¡tl 243 .I ql t:eriera! Tev l'l ctht¡t!

Staldard No. I 5 I b. Consuh the »on Indei tf-specilitat ions antl S¿andards.l'or the specift¿ t'Lar <¡l issue whlch lus betn adopted b¡' rite

Department of Da/bnse.

u"e ffiy f8ll

B 134 Specification ¡e¡ g¡¿55 Wirea

B 152 Specihcation for Copper Sheet, Strip, Plate, andRoiled BaÉ

B 291 Specification for Copper-Zinc-Manganese Alioy(Manganese Brass) Sheet and Stripa

B 370 Specification for Copper Sheet and Strip forBuilding Constr¡ctiona

E 4 Practices for Load Verificalion of Testing Machines6

E 29 Practice for Using Significant Digits in Test Data toDetermine Conformance u'ith Specifi cationsT

E 140 Hardness Conversion Tables for Metals (Rela-

tionship Beiween Brinell Hardness, Yickers liardness,

Rockweil Hardness, Rocku'eil Superhciai Hardness, and

Knoop HarCness)ó

3. Terminology

3.1 Definitions:3.1.1 catibration-determination of the values of the

significant parameters by comparison with values indicatedby a relerence instrument or by a set of reference standards.

3.1.2 Rockv'ell hardness ruotti¡er, HR-a number derived

from the net increase in the depth ofindentation as the force

on an indenter is increased from a specified preliminary test

force to a specified totai test force and then returned to the

preliminary test force.3. 1 .2. 1 D i s cu s s i o ¡t : I n d ett t er s-lndenters fo¡ th e Rockwell

hardness test include a diamond spheroconical indenter and

steel ball indenters of several speciñed diameters.3.1.2.2 Díscttssion-Rockwell hardness numbers are al'

wa-vs quoted with a scale symboi representing the indenter

and forces used. The hardness number is foilowed b;; the

symbol HR and the scale designation.

Erantples: 64 HRC : Rock*ell hardness number of, 64 on

Rockwcll C scale. 8l HR30N = Rockrvell superficial hardness

number of 8l on Rockrvell 30N scale.

3.1.3 Rocltx'c!l harclnes.s t?sl-an inderltation harclness

test using a veriñed machine 10 lorce a diamond

spheroconlcal indenter (diamond indenter)' or harC steel ball

indenter under specified conditions. into the surlace of dre

materiai under 13st in tw'o operalions" and to measure the

difference in depth of the indentalion uncier rhe specilied

" I t: t: t tu.! Bt u¡l; t )í .'1.\T.1 I -St t t¡ tiurd'' lt¡litt! fl,,t'k t'i .157'.\l .Sttttd¿rl¡

Vol 01.{l LVols 01.01. 0-1.0 I . and l'+ 0l

i ?.1

ffill ereconditions of preliminary and toraj resf lorces (minor andmajor Ioads. respectivelv).

_ 3.1.4 Rockyt'ell xtpetJ?cial harclne ss Íesl-same as theRockil,ell hardness tesl excepf that smaller preliminary andtotal tesl forces are used.

3.1.5 verificalio¡z-checking or lesting to assure conform_ance rvith the specification.

4. Significance and Use

4. I The Rockwell hardness test is an empirical indenta_tion hardness test. Rockwell hardness tests provide useful

i A. GEIVERAL DESCRIPTION AND TEST PROCEDURE FoR ROCKwELL HARDNESS AND RoCKvI,ELLi SUPERFICIAL HARDNESS TESTS

inforntation about metailic materials. This information matcorrelate to lensile strength, rrear resistance, ductilirl,. anáother physical characterisrics of meuliic materials. and mavbe useful in qualit¡, control and selection of materjajs.

4.2 Rockwell hardness testing at a specific localion on apart may no1 represent the physical characteristics of thewhole part or end product.

4-3 Rockrvell hardness tests are considered satisfaclory foracceptance testing of comr¡ercial shipments, and have beenused extensjvely in industry lor this purpose.

,d

ry

i;,o:

1-

S,

d

5. Apparatus

5.1 General Principles-The general principles of theRockwell §ardness resr are illustrated in Fig. I (diamondindenter) and Fig. 2 (ball indenters) and rhe accompanyingTables 1 and 2. In the case of the Rockwell superficial tesithe general principles are iijustrated in Fig. 3 (diamondindenter) and Fig" 4 (batl indenter) and the accompanyingTables 3 and 4.

5.1.i See Equipment .llfanufacturer's Instruction Manualfor-a description of the machine,s characteristics, limitalions,and respective operating procedures. Typical applications oithe various hardness scales are shown in Tables 5 and 6.Rockwell hardness values are usuaily determined and re_ported in accordance with one of these standard scales. Anindenter (diamond cone or steel ball) is forced into thesurface of a test piece in two steps under specifred conditions(see Section 7) and the difference in depth ofindentafion ismeasured as e.

5.1.2 The unir measurement for e is 0.002 mm and 0.00Imm for the Rockwell hardness test and Rocku,ell superficialhardness test. respectiveiy. From the value of e, a numberknown as the Rockwell hardness is derived. There is noRockwell hardness value designated by a number alonebecause it is necessary to indicate which indenter and forcehave-been employed in making the test (see Tables 5 and 6).

5.2 Description of Machine and Method of Test-ñetester for making Rockwell hardness determinations is amachine that measures hardness by determining the differ_

ence in penetration depths of an indenter under two speci_fied forces, called preliminary and total test forces.

5.2.1 There are two general classifications of the Rockwelltest: the Rockweil hardness test and the Rockwell superficialhardness test.

5.2.2 ln the Rockwell hardness test the preiiminary testfo¡ce.is l0 kgf (98 N). Tota} resf forces are 60 kgf (5g-9 N),I00 kgf (981 N) and 150 kgf (1411 N). In the Rockweiisuperficial hardness test the preliminary test force is 3 kgf (29N) and total fesr forces are 15 kgf (t47 N), 30 kgf (294 N),and 45 kgf gat N). The indenter for either resr shall be of á

ir-c, "'LO c rjv É Fe .Oar;<,e

di.d€;te

;, i ;@.. l

:' "------i----i----JÉ-.:;oil_ j:: i t, _:_____r_ iGr,.,s I

-¡-* -1'! I li' I ]

o-i--------r/ ---------ltd

t-

:re

FIG. 2 Hockwell Hardness Test with Steel Ball lndenter. (Bockweil B Exampte) (Tabte 2)

TABLE 1 Symbols and Designations Associated with Fig. 1

Number Symbol Designation

Angle at the top of the diamond indenter (1200)Badius of curvature at the t¡p of the cone (0.200mm)Preliminary Test Force : 10 kg'f (98 N)Additional Force: 90 or 140 kgf (883 or 1373 N)Total Test Force: po + p1 : 10 + 140 = 150kgf (147 N)Depth of penetrat¡on under test force beforeappl¡cation of add¡tionat loadlncrease in depth ol penetration under additionalloadPermanent increase in depth of penetration underpreliminary test force after removal of additionalforce, the increase being expressed in units of0.002 mm

E@ir

E)',{EO

nis

lS

c11

e

e

J

1

2

Surlocr ol ra3r prt(e

Doluh liñe

Rockwell Hardness Test with Diamond lndente¡(ñockwell C Exampte) (Table l)

PoP1

P

o45

6

7

8

FIG. Ixx HBC Rockwell C hardness : 100 - e

'c

([IIt r rs

sJ.rac. of r.s rr!..

FlG. 3 Rockwell Superficial Hardness Test with Diamondlndenter (Bockwell 30N Example) (Table 3)

spherr,:onical or spherical configuralion. Scales vary by a

combinaiion of lotal test force and t-vpe of indenter.5.2.3 The diflereace in depth is normall¡' measured by an

electronic device or by a dial indicator. The hardness value,

as read from the instrument, is an arbitrary number which isreJatel to the difference in the depths produced by the twotbrccs; and since the scales are reversed, the higher the

number the harder the rnateriai.5.2.4 In accordance with the operating procedures recom-

mended by tire manufacturer of üe hardness tester, the test

is starteci b1, applying the preliminary test force causing an

initial penetratjon of the specimen. Since measurement ofthe difierence in depth starts after the preliminary force has

been appiied, the dial gage pointer is set to zero il theinstrument is a dial indicator model. On a digital readoutinstrument. the zero point is captured by rhe electronicsaulomaticaliy. fhe instrument shall be designed to eliminatethe effect of impact in applying the prelinrinary iest force.

5.2.5 The additional force is appiied for the required du'elltime and then removed. The return to the preiirninary teslforce position holds the indenter at the point of deepestpenetration yet allows elastic recovery to occur and thestretch of the frame to be factored out. The test resuit isdisplayed by the testing machine.

5.3 Indenters:5.3.1 The standard indenters, as have been rnentioned in

3.3, are the diamond spheroconical indenter and steel ball

T,G,

Surlrc. 6l r.31 !,.c.

TABLE 2 Symbols and Designations Associated with Fig. 2'

Symbot DesiJnation

D¡ameler ol ball = ':,ie in. (1 .583 mm)Prel¡rnlnary Test Force : 10 kgf (98 N)

Addiiional force : 90 kgf (843 NiTotat Test Force : po _ p. = 19 + 90 = loo kgfr9A1 N)

Deoth of penetration under preliminary test forcebefcre applicaticn of additional forcelncrease in depth 01 Fneiration under addilionallorce

e Permanent increase in depth oÍ penetration underpreliminary test force after removal of the

addit¡onal force, fhe ¡ncrease being expressed inunits of 0.002 mm

xx HHB Rockwell B hardness: 130 - e

TABLE 3 Symbols and Designations Associated with Fig- 3

Symbol Designation

DDr0b

P

1

4

6

7

o

1

2

4

6

7

I

Angle at the tip of the d¡amond indenter (1 20')Radius of curvature at the 1¡p of the cone (0.200

mm)Po Prelim¡nary Test Force: 3 kgf (29 N)

P j Additional force:27 kgf (265 N)

P Total Tesl Force = Fo + Pr = 3 + 27 = 30 kgf(294 N)Depth of penetraticn under pre¡iminary test force

belore appl¡cation ol addit¡onal forcelncrease in depth of penetration under additioñalforce

e Permanent increase in depth of penetration underpreliminary test force after removal of acidit¡onal

force, the increase being expressed in units of0-001 mm

xx HFI30N Rockwell 30N hardne§s = 100 - e

indenters t/to, t/t; ti¿^ and'lu iir. (1.588,3.175,6.350, and

12.70 mm) in diameter.5.3.2 The diamond indenter shall conform to the require-

ments prescribed in I -3.1.2.1.5.3.3 The steel balls shall conforrn to the requirements

prescribed in 13.1.2.2.5.3.4 Dust, dirt, grease. and scale shall not be allowed to

accumulate on the indenter as this will aflect the test results.5.4 .4ru,ils-\\¡hen reguired, an anvil shall be used that is

suitable for the specimen to be tested. Cylindrical pieces shallbe tested with a V-grooved anvil that rvill support the

specimen with the axis of the V-groove directly under the

indenter or on hard, parailel- twin cylinders properly posi-

TABLE 4 Symbols and Designations Associated with Fig. 4

Symbol Designation

I

!

I(

itc

it,

rl

uDtaP1

P

'1

4

6

7

o

Diameter of tall: rÁe in. (1.588 mm)

Prelim¡nary Test Force : 3 kgf (2S N)

Add¡tional torce = 27 kgl (265 N)

Total Test Force = Po + P1 = 3 + 27 = 30 kgf(294 N)

Depth of penetration under prel¡m¡nary test force

belore app¡ication of additional forcelncrease in depth of penetration under adciitional

lorcePermanent increase in depth of penetration under

preliminary test lorce after removal ot the

additional force, tfle increase being expressed in

units of 0.001 mm

;tiin:a'iP

6.

tLpíri:ke

Rockwell Superficial Hardness Test with Steel Balllndenter (Rockwelt 30T Example) (Table 4)

xx HF15Txx HR30Txx HB45T

Flockwell 15T hardness = 100 - e

Bockwe,l 30T hardness = 1 00 - e

Bockwell 45T hardness = 100 - eFIG. 4

5't6

I

!

-\ E

E.

(gllr e re

TAELE 5 Rockwell Hardness Scales

@(IJqe.§doFJ

ScaleSymbol

lncieñ1erToial TeslForce, kgf

D¡alFigures Typical Apptica0ons of Sca¡es

1_

) kgí

,rCe

,nal

14e-in- (1.588-mm) balidiamond

d¡amonddiamond

%-in. (3.175-mm) ball,i6-in. (1.588-mm) ball%6-in. (1 .588-mm) ball

%-in. (3.175-mm) ballY8-in. (3.175-mm) ball%-in. (6.350-mm) ball%-in. (6.35&mm) ball%-in. (6.350-nrm) bal¡1 /z-in. (1 2.7 O -mm) ball1 /z-in. (1 2.7 0 -mm\ ball1 /z-in. ('l 2.7 O-mml ball

100 red1 50 black

Copperalloys'Softs1eetS,aluminUmaIloys,maIleablenon,HSteel, hard cast irons, pearlitic malleable iron, ltanium, Oe-ep- case hardened steel, and olhermater¡als harder than B 100.Cemented carbides, thin sleel, and shallovr' case+¡ardened steet.Thin steel and medium case hardened steel, and pea*itic maiieaote iron.Cast ¡ron, aluminum and magnes¡um alloys, bearing metals.Annealed copper alloys. thin soft sheet metals.Nraileabre irons, copper-n¡cker-zinc and cupro-n¡cker ailoys. upper rimit G 92 to avoid poss¡breflattening of ball.Aluminum, zinc, lead.

Bearing metars and other very sott or thin matesids. use smailest bal and heaviest k)ad thatdoes nol give anv¡l effect_

,¡der

lin

D

E

F

G

H

Á

LMPR§

601506o

10015060

100150

blackblackredredred

redred I

::3 t::5 (ted Ired )

6010010060

'150

I

,)

00TABLE 6 Flockwell Superficial Hardness.Scales

Scale SymbolsTotal Test Force,kgf (N) N Scale, Diamond

lndenterT Scale, %e-in.(1.58&mm) Batl

W Scale, 1^-¡n.

(3.175-mm) BallX Scale, %-in.

(§.35{}-mrn) BaltY Scale, r/iin.

(12.7O-mm) Ball

15Y30Y45Y

15X30x45X

157307457

15W30w45W

15N30N45N

15 (147)3O (294)45 (441)

,f

der

nd

tioned and clamped in their base. Flaf pieces shall be testedon a flat anvil that has a smooth, flat bearing surface whoseplane is perpendicular to the axis of the indenter. For thinmaterials or specimens that are not perfectli/ flat, an anvilhaüng an elevated. flat "spot" about r/¿ in. (6 mm) indiameter shall be used. This spot shall be polished smoothand flat and shall have a Rockwell ha¡dness of at least 60HRC. The seating and supporting surfaces of all anvits shallbe clean and smooth and shall be free from pits, heav-vscratches, dust, dirt. and grease. If the provisions of 6.3 onthickness of the test piece are complied with, there w,ill be nodanger of indenting rhe anvii, but, if it is so thin that theimpression shows through on the under side, the anvil maybe damaged. Damage may also occur from accidentalcontacting of the anvil by the indenter. If the anvil isdamaged frorn any cause, it shall be replaced. Anvils showingthe least perceptibie dent rryill give inaccurate results on thi;mat€rjal. Very soft material should not be tested on the"spot" anül because the applied load mal,cause the penetra_tion of the anvil into ihe under side of the specimenregardless of its thickness.

5.5 Test Blocks-Test blocks meeting the requirements ofPart C shall be used to periodically verify the hardness tester.

6. Test Piece

6. I The test shail be carried out on a smooth, even surfacethat is free from oxide scale, foreign matter. and. inparticular, completely free from Iubricants (except for reac-tive metals, such as titanlum where Iubrication such askerosene is required).

6.2 Preparafion shall be carried out in such a way that anvalteration of the surface hardness (for example, due to heaior cold-working) is minimized.

6.3 The thickness of üe test piece or of the tayer under

test should be as dictated in Tables 7, g, g, and I0 and aspresented graphically in Figs. 5 and ó. As a general rule, thethickness should exceed I0 times the depth of the indenfa_tion. As a mle, no deforrr¡ation should be visible on the backof tbe test piece after the test although not all such marking isindicative of a bad test,

6.4 For tests on convex qvlindrical surfaces the corrections

TABLE 7 A Minimum Thickness Guide lor Selection of ScalesUsing the Diamond lndenter (see Fig. 6)

NorE-For any given thickness, the ¡nd¡cated Bockwe,l hardness is theminimum value acceptable for teslir€. For a given hardness, mater¡al of anygreater thickness than that conesponding to thal hardness can be tested on th;indicated scale.

;;'67650¿575245372820

0tS

toIts.

.isalihehesi-

e

ll

el

1

Rockwell ScaleMinimum Thickness

ADDroximateHaroness : l;-.:';*- Hardness Dial ReadingHeaolng c-scale^

0.o140.0160.0180.0200.0220.0240.0260.0280.0300.0320.0340.0360.0380.040

0.360.410"460.510.560.610.660.710.760.810.860.910.961.02

696561.5565041

ó¿

:

4 These approximate hardness nurnbers are for use in selecting a suitable scaleand shouid not be used as hardness conversions. lf necessary to convert teslreadtngs to another scale, refer to Hardness Conversion Tables E 140 (Rela-tionship Between Brinell Hardness. Vickers Hardness, Flockwell Hardness,Rockwell Superficial Hardness, and Knoop Hardness).

571

indicated scale

A These approximate hardness nurnbers are for use in selecting a suitable scale

and should not be used as hardness conversions lf necessary ]9.:T-'.",11::lreáaings to anotner scale refer to Hardness Conversion Tables E 140 (Relationship

Between Brinetl Hardness, Vickers Hardness' Rockwell Hardness' Bockwell

Superfic¡al Hardness and Knoop Hardness)'

7- Procedure

7.1 The test is norn'Iaily carried out a1 ambient tempera-

ture iuithin the Iimits of 50 to 95"F (10 tCI 35"C)' Tests carried

out under controlled conditions shall be made at a tempera-

rure of 73 + 9"F (23 -r 5"C).

7 -2 The test piece shall be supporled rigidll' so that no

eflects of displacemellt occur during the test'

7.3 Bringihe indenter into contact with the test surface

and appll' the preliminan' test force Ps (minor load) of 10 kgf

(98 Ñi for t¡e Rockwell hardness tesl or 3 kgf (29 N) for

itockwell superflcial hardness test in a direction perpendic-

ular to the surface withoul shock or vibration. (see Table l5

for tolerances of test forces.) The dwell üme for the prelimi-

Bary test force shall no1 exceed 3 s'

7.¿ Establish the reference position (see lt{anufacturer's

Instruction Marunl) and increase the force, without shock or

vibration, over a period of I to I s by the value of the

additioná test force, P, (additionai load) needed to obtain

the required total test force P for a given hardness scaie (see

Tables 5 and 6).

7-5 While maintaining the prelir'niuary test force P6' frc

remove the additional test force P, in accordance with the

following:7.5.1 For materials which, under the conditions of the

test, show no time-dependent plasticity, remove P, within 3 s

after the total test force is applied.7-5.2 For materials which, under the conditions of the

test, show some tirne-dependent plastici§, remove P, within

lio O t when using diamond cone indenter and within 6 to 8

s when using steei ball indenter after the application of the

*f:::'1f'§J:fi':^,"5 u,here the materiai, under the

conditions oi th. t.st, shor¡'s considerable time-dependent

piastcity, remove P, u'ithin 20 to 25 s after the application of

the total fest force begins'

7.5.4 When materials require the use of a dwell time

greater than 3 s, this shall be speciñed in the product

Ipecification, and the dwell time shall be recorded'

lt/

than

Rockwell Scale

h.'1¡aimum Thlckness

ADDroxlmateHardness ^"#;;" Hardness

Readins d}ffi; Beadins

0.0220.c24c.c26a.a280.0300.0?20.0340.0360.0380.040

0.560-610.660.710.760.810.860.-o1

0.961.O2 t

9487807162524028

726049AE

¿t

9891

857769

toaand

dilre¡NU

given in Tables I l, 12, 13, and 14 shall be applied'

óo:rtctions for tests on spherical and concave surfaces

*oui,J be the subject of sfecial agreement' When testing

cylindrical specimlns, the accuracy of the test wiil be

tá¡ortly affectea by aiignment of elevating screw' V-anvil'

i;á;r;;., surface nntn, ana the straightness of the cylinder'

i.5 Prnror.ttions for ruaterials havirtg excessíve' linte-de-

puiraun, plasticitt' findenrarion creep): In the case of materials

.il',;uitirg plastiá flow after application of the total test force'

the indenter u'ill continue to rnove' The total test force

should be removed after the specified dwell time' and the

time recorded after the test results (that is, 65 HRF, a s) ifionger than 3 s. When mate¡ials require the use of a dwell

tim-e greater than 3 s, this shouid be specified in the product

specification.

IN

inhc

h¿

thhr

1r

iI

rlTA,BLE 9 A Minimum Thickness Guide for selection of scales Using the Diamond lndenter (see Fig' 6)

NorE-For any given rhickness, rhe ind¡cated Rockweil prdl":: ,:-T:L':imum value acceptable for tesring. For a given hardness, rnalerial of any greater thickness

than ihat correspónding to that hardness can be tested on the ¡ndicated scale

Rockwell Superfic¡al Scale

($ll' e ta\\I

"ouaf 8 A Minimum Thickness Guide for Selection of Scales

Using the %e-in. (.1.588-mm) Diameter Ball lndenter (see Fig' 7)

NcrE-For any given thickness, the indicated Rockvrell hardness is the

minin,urn uaiue aóceptabte for test¡ng For a given hardness' material of any

g.ealer thickness than thai "orresponáing

to that hardness can be tesied on the

¡dMinimum Th¡ckness

15N

HardnessBeading

ApproximateHardnessC-Scalea

HardnessReading

Approx¡mateHardnessC-ScaleA

HardnessFteading

ApproximateHardnessC-ScaleÁ

0.0060.0080.0100.0120.0140.0160.0180.0200.0220.0240.0260.028

0.150.200-250.300.360.410.460.510.560.61

0.660.71

a,78.574665747

65bt56473726

656055453218

.-.

a,908883/b68

ábs676561

52.5473520.5

0.030 0.76ldnotbeusedashardnesSconversions'lfneeeSsarytoconverttestreadings

to anothef scale, refer to Hardness conversion Tables E140 aHehtionship Between Br¡nelt Hardness, vickers naroneis,Ácrtwell Hardnéss' Rockwell superlicial

Hardness and Knoop Hardness).

578

,

Materiales delngenieríay sqsaplicaciones ffirTercera edición

Richard A. Flinn

'"-*'.;:::ffi#,. 1

#'fMAc,o¡sUniversity of Mic

TraducciónGustavo Tovar Sánchez

Uniuersidad de los Andes

Con la asesoría de Orión Ttaducciones, Ltda.

Revisión TécnicaHéctor Hemández A.Facultad de Ingeniería

Uniuersidad, Nacional de Colombia

McGRAW.HILL

MÉXICO . BUENOS AIRES . CANACAS I FUATEMALA . LISBOA . MAORID . NUEVA YORKp¡xluA . sAN JuaN . SANTAFÉ oe Eoéoii .-sl-Nr¡eco . sÁo pauLoAUCKLAN . HAMBUBGO . LONDBES . MILAN . I,¡O¡¡TNCÁI- . NUEVA DELHI . PABIS

SqN FRANCTSCO o S|NGAPUB . ST. LOUTS . Srorc1 . TOK|O. TORONTO

Ciencia demateriales

aaPARAlngenfef0S

-Wq.á1rla q63Q qzcuj c.2

TERCERA EDICIOI\

tIII

Iitr!ii

ilriiiI'

il

I

i

IilT

It:iI

rl

I

ffim-fru#m$

James F. ShackelfordUniversity' of California. Davis

TRADUCCION:

Gloria Mata HernandezProf. de la Facultad de IngenieríaUNAM

REVISION TECNICA:

Juan Antonio Torre Marinalngeniero Mecánico-ElectricistaUniversidacl Anáhuac

mflmrmnnt.r5rt F. T.nI

ir

II

{I

I

I

l

i:l

I

PRENTICE HALL HISPANOAMERICANA' S.A.

M EX ICO-E NG LEWOOD CLIFFS.LONDRES'SIDNEYTORONTO-NUEVA DELHI.TOKIO-SINGAPUR'RIO DE JANEIRO

, ,'i:t.,

u $e §¡¡ierr:¡aritjn

o clenclo,6 ingeniefíO .*[61'*]

de los moteriqlesDonold R. AskelondUniversity oi' Missouri-Rolla

T'raductor:

ING. J. GONZALO GUERRERO ZEPEDA

Facultad de IngenicríaUniversidad Nacional Autónoma de México (U.N'A.M)

Reuisores Técnicos:

DR. JoAeuit¡ ltm oLtvARESDepartamento de Ciencia de los MaterialesUniversidad Simón Bolívar - Caracas, Venezuela

DR. ANTON¡O DE ITA DE LA TORREÁ.e, de Ciencia de los MaterialesUniversidad Autónoma Metropolitana (U.A.M.) -Azcapotzalco, México

rNG. FRANersco pANTAGUA sochNrennUniversidad Nacional Autónoma de México (U.N.A.M.)

WA syc8_1e. i

S.A. de C.V

Grulo Hitoriet lbctwnérica Sli¿bnukt ) v9. Col N,i¡xtet. 038 i u Mui',. D. E Tet. 52J @ N Fur.r / U @

ffi*.ú' rjlt .-r-.!a5-. ryr4

Hot

tflE

i1

rI"l,I

I

I

Jtlateriales

74-j-T

pffi1iüenffi

.4:

l

-t aLr¡

¡E

¡

--,G'E.C5<=Ee)Ll-

-,-aL¡.IE¡{E¡ÉE

-,L¿Jc.,

LAWRENCE H. VAN VLACK

The University of MichiganAnn A¡bo¡, Miphigan

flo¡rs D¿eA.urE '

ESIE ¿/BRO

CIA. EDITORIAL CONTINENTAL, S. A. DE C. MEXICO

DISTRIBUIDORES: ,-

ESPAÑA-ARGENTINA-C HI LE-VENEZU ELA-COLOMBII.PENU

Botivia - B¡asil -

Co§ta Rica -

Dominicana -

Ecuador -

El Salvador

Estados Unidos -

Guatemala - Honduras -

Nicaragua -- Panamá - Paragu¡yPortusal

- Puerto Rico -

UruguaY

i',. , ,,

.^\,' !

ENSAYE E II.{SPEDE LOS

Por

Harmer E. DavisProfeso¡ de Ingenierla CivilUniversidad de California

George EarI TroxellProfeeor de Ingenierla Civil

Universidad de California

Clement W. WiskocilProfesor de Ingenierla CivilUuive¡sidad de California

L!LJ-

c'§ ii§,\J§i:.t"'\,/ "> \¡i fl-...-T \.r: : Y R \

'. .J

;){_1'7

{)(_l

tL¡ -'*+i

AÑIA EDITORIAL CONTINENTAL, S. A., MEXICO

DI§TRIBUIDORESI

ESPAÑA_ARGENTINA-C HILE_VENEZUELA_COLOMBIA

Bollvia - Braeil

- Costa Rica

- Dominicana - Ecuador _ El Salvatlo¡

Estados Unidos - Guetemala - Hondura¡

- Nlcaragua _ pauamá _ paraguayPerú -

portugal -

puerto Rico _ Uruguay

MATERTALEs DE rNcEÑfnitra

-*a¡.JaI--a

lEI

E

La-,E¡@?e,]**wL:J Ic.-5

COMP

*C:,tsc.5-.ÉEB€Efú-*¡r¡

practica de dureza

Education