Ensayo de dureza

INTRODUCCION

En el siguiente informe daremos a conocer los diferentes métodos para la medición de dureza, sus ventajas y desventajas. Entre los métodos destacan: El Método Brinell, El Método Rockwell y el Método Vickers.
El Método Vickers, el cual es llamado el ensayo universal, posee un penetrador que es una pirámide de diamante con un ángulo base de 136°. Este tipo de ensayo es recomendadopara durezas superiores a 500 HB.




CONSIDERACIONES TEORICAS:

DUREZA: Es la propiedad que tienen los materiales de resistir el rayado y el corte de su superficie.

METODO BRINELL: Se denomina como la medición de la dureza de un material mediante el método de indentación, midiendo la penetración de un objeto en el material a estudiar. Fue propuesto por el ingeniero sueco Johan AugustBrinell en 1900, siendo el método de dureza más antiguo.
Este ensayo se utiliza en materiales blandos (de baja dureza) y muestras delgadas. El indentador o penetrador usado es una bola de acero templado de diferentes diámetros. Para los materiales más duros se usan bolas de carburo de tungsteno. En el ensayo típico se suele utilizar una bola de acero de 10 a 12 milímetros de diámetro, con unafuerza de 3.000 kilopondios. El valor medido es el diámetro del casquete en la superficie del material.

La bola penetra dejando una marca.
El peso de la bola se puede obtener con la siguiente expresión:

Donde:
: carga a utilizar medida en [kilopondio(kp)].
: constante para cada material, que puede valer 5 (aluminio, magnesio y sus aleaciones), 10 (cobre y sus aleaciones), y 30 (aceros).
:diámetro de la bola (indentador) medida en [mm].
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 Vickers.

MAQUINARIA: Para los ensayos Brinell se usa el escleroscopio HP-250 marca Wekstoffprüfmaschinen. Este aparato sirve para lamedición tanto de dureza Brinell como Vickers. Aplica cargas hasta de 250 kgf. Posee incorporado un microscopio de medición, el cual posee una resolución de 0,001mm.

METODO ROCKWELL: es un método para determinar la dureza, es decir, la resistencia de un material a ser penetrado. El ensayo de dureza Rockwell constituye el método más usado para medir la dureza debido a que es muy simple de llevar acabo y no requiere conocimientos especiales. Se pueden utilizar diferentes escalas que provienen de la utilización de distintas combinaciones de penetradores y cargas, lo cual permite ensayar prácticamente cualquier metal o aleación. Hay dos tipos de penetradores: unas bolas esféricas de acero endurecido (templado y pulido) de 1/16, 1/8, ¼ y ½ pulg, y un penetrador cónico de diamante con un ángulode 120º +/- 30' y vértice redondeado formando un casquete esférico de radio 0,20 mm (Brale), el cual se utiliza para los materiales más duros.
El ensayo consiste en disponer un material con una superficie plana en la base de la máquina. Se le aplica una precarga menor de 10 kg, básicamente para eliminar la deformación elástica y obtener un resultado mucho más preciso. Luego se le aplica duranteunos 15 segundos un esfuerzo que varía desde 60 a 150 kg a compresión. Se desaplica la carga y mediante un durómetro Rockwell se obtiene el valor de la dureza directamente en la pantalla, el cual varía de forma proporcional con el tipo de material que se utilice. También se puede encontrar la profundidad de la penetración con los valores obtenidos del durómetro si se conoce el material.
Para nocometer errores muy grandes el espesor de la probeta del material en cuestión debe ser al menos diez veces la profundidad de la huella. También decir que los valores por debajo de 20 y por encima de 100 normalmente son muy imprecisos y debería hacerse un cambio de escala.
El cambio de escala viene definido por tablas orientativas, puesto que no es lo mismo analizar cobre que acero. Estas tablas...