Ensayo de dureza

Introducción:
En esta práctica realizaremos ensayos de dureza a la penetración, como dependiendo del penetrador existen varios tipos de ensayo, en este caso realizaremos el ensayo de dureza Brinell y el ensayo de dureza Rockwell. Todos los ensayos han sido realizados según lo citado en la norma UNE-EN 10 003 que hoy en día ha sido sustituida por UNE- EN ISO 6506-1
Objetivo de la práctica:El objetivo de la práctica ha sido determinar la dureza de de dos piezas de acero para cada tipo de ensayo y con los datos obtenidos hallar las equivalencias de la resistencia a tracción.
Fundamentos teóricos:
El ejercicio realizado se basa en la dureza de los materiales.
Dureza, capacidad de una sustancia sólida para resistir deformación o abrasión de su superficie. Se aplican variasinterpretaciones al término en función de su uso. En mineralogía, la dureza se define como la resistencia al rayado de la superficie lisa de un mineral. Una superficie blanda se raya con más facilidad que una dura; de esta forma un mineral duro, como el diamante, rayará uno blando, como el grafito, mientras que la situación inversa nunca se producirá.
La dureza relativa de los minerales sedetermina gracias a la escala de dureza de Mohs, nombre del mineralogista alemán Friedrich Mohs que la ideó.
La dureza está relacionada con la solidez, la durabilidad y la resistencia de sustancias sólidas, y, en sentido amplio, este término suele extenderse para incluir todas estas propiedades. Pero es muy importante no confundir con tenacidad.
En metalurgia e ingeniería, la dureza se determinapresionando una bolita o un cono de material duro sobre la superficie estudiada y midiendo el tamaño de la penetración Los metales duros se penetran menos que los blandos. Este método para establecer la dureza de una superficie metálica se conoce como prueba de Brinell, en honor al ingeniero sueco Johann Brinell, que inventó la máquina de Brinell para medidas de dureza de metales y aleaciones.Hasta la aparición de la primera máquina Brinell para la determinación de la dureza, ésta se medía de forma cualitativa empleando una lima de acero templado que era el material más duro que se empleaba en los talleres.
Además del ensayo Brinell existen otros dos muy utilizados, el Vickers y el Rockwell. Además también se usan menos frecuentemente otros ensayos como Shore o Webster entre otros.Veamos a continuación en qué consisten.

ENSAYO DE DUREZA BRINELL (HB)
Es un ensayo mecánico. Consiste en una prensa hidráulica de operación manual diseñada para imprimir un penetrador duro esférico sobre la superficie de la probeta analizada; la presión se mide por un manómetro y se aplica por medio de una bomba de aceite, la pieza de ensayo se coloca en soporte que puede subir o bajarmediante un tornillo
Se fuerza la bola de balín de acero templado o de carburo de tungsteno de un diámetro adecuado a la dureza del material contra la probeta, con una fuerza adecuada para la dureza del material. El tiempo de aplicación de la fuerza varía entre 10-30 s. dependiendo de la aleación examinada; después se quita la carga y se mide el diámetro de la impresión en la probeta con unmicroscopio o lente especial con un rastreador láser para lectura automática. Para materiales duros, es poco exacta pero fácil de aplicar. Poco precisa con chapas de menos de 6mm de espesor.
El valor así obtenido, se aplica a la fórmula Brinell.

Para hallar el grado de dureza Brinell, se emplea la siguiente fórmula:
HB= PS

P= PresiónS= Sección- Superficie

S=π×D×F

D=ϕ Mayor
S= Superficie
d=ϕ Menor

X=D2-F Y=D2

Teorema de Pitágoras
c2=a2+b2
c=D2
x=a y=b

D22=D2-F2+d22...