Ensayo de dureza

ENSAYOS DE DUREZA

OBJETIVOS

* Conocer los diferentes métodos aplicados para determinar la dureza de los materiales.
* Conocer la metodología para manejar los equipos de dureza rockwell como brinell.
* Realizar mediciones para determinar la dureza de diferentes materiales tanto duros como blandos.

MARCO TEORICO

ENSAYO DE MATERIALES
Los ensayos tienen como finalidaddeterminar las características de los materiales.

Clasificación de los ensayos:
1.1 Ensayos de características
* Químico: Determinar la composición de los materiales.
* Estructuras:
* Cristales: Determinar la cristalización, se realiza mediante un microscopio electrónico.
* Microscópicos: Determinar el grano.
* Macroscópicos: Determinar la fibra
* Térmicos:
*Puntos de fusión.
* Puntos críticos.

1.2 Ensayos destructivos: (E.D.)
* Ensayos de propiedades mecánicas:
* Estáticos:
* Durezas
* Tracción
* Compresión
* Cizalladura
* Flexión
* Pandeo
* Fluencia

* Dinámicos:
* Resistencia al choque
* Desgaste
* Fatiga
1.3 Ensayostecnológicos:

Determinan el comportamiento de los materiales ante operaciones industriales
* Doblado
* Plegado
* Forja
* Embutición
* Soldadura
* Laminación
* etc.

1.4 Ensayos No destructivos:
* Rayos X.
* Rayos Gamma: Se usa un isótopo reactivo, uso de radiografías.
* Ultrasonidos.
* Partículas magnéticas.
* Líquidos penetrantes.
*Corrientes Inducidas.
* Magnéticos.
* Sónicos: Es el más utilizado, un material sin grietas tiene un sonido agudo; si el material tiene grietas el sonido es más grave.

Definiciones de Dureza.
a) Dureza al rayado: Resistencia que opone un material a dejarse rayar por otro.
* Dureza Mohs (mineralógica).
* Dureza Lima.
* Dureza Martens.
* Dureza Turner.

b) Dureza a lapenetración: Resistencia que opone un material a dejarse penetrar por otro más duro.
* HBS y HBW.
* HR.
* HV.
* HK.
* POLDI (Brinell dinámico).
* Herziana.
* Monotrón.

c) Dureza elástica: Reacción elástica del material cuando se deja caer sobre él un cuerpo más duro.
* SHORE.
* Método Dinámico.

d) Dureza Pendular: Resistencia que opone un material a que oscileun péndulo sobre él.
Dureza BRINELL (HBS y HBW)
Este método consiste en comprimir una bola de acero templado, de un diámetro determinado, sobre un material a ensayar, por medio de una carga y durante un tiempo también conocido.

El valor de la carga P viene dado por: P = K D2, donde K=cte. de ensayo. El tiempo de ensayo es t=10 -15 seg. Según normas UNE.
Los valores de K para algunosmateriales son:
* Aceros y elementos siderúrgicos: K=30
* Cobres, Bronces, Latones: K=10
* Aluminio y aleaciones: K=5
* Materiales blandos (Sn, Pb): K=2,5

No se utilizan los ensayos Brinell para durezas superiores a 500 (aceros templados), porque se deforman las bolas.
Nomenclatura: XXX HBS (D/P/t) Ej. 156 HBS 10/3000/15

Generalmente se usan bolas de ø10 mm; cuando t =15 seg. no hace falta indicarlo.
Condiciones de ensayo:

* La superficie de la probeta debe ser plana, estar limpia, homogénea y perpendicular a la bola, libre de óxido y lubricantes.
* El espesor de la probeta (s), debe ser al menos ocho veces la flecha de la impronta. (s = 8f)
* La distancia entre 2 huellas = (4:6)d
* La distancia del centro de la huella al borde =(2,5:3)d.
* Temperatura de ensayo = 23° C ±5

Dureza ROCKWELL ( HRx )
El método Rockwell se basa en la resistencia que oponen los materiales a se penetrados, se determina la dureza en función de la profundidad de la huella. Permite medir durezas en aceros templados.

Da directamente la dureza en el durómetro:
* escala de bolas de 130 divisiones (rojo)
* escala de conos de 100...