Ensayo de materiales

Universidad Nacional de Tucumán – Fa.C.E.y T.
Ensayo de Materiales
Trabajo Práctico Nº10
Proceso de deformación y rotura

Carrera: Ingeniería Mecánica



Dureza: Es la mayor o menor resistencia que opone un cuerpo a ser rayado o penetrado por otro, o bien será la mayor o menor dureza de un cuerpo respecto a otro, tomado como elemento de comparación.

1) Consiste en comprimir sobre elmaterial una bolilla de acero muy duro, durante un tiempo t, produciendo una impresión, “impronta", en forma de casquete esférico.
La dureza o número Brinell, resulta de dividir la carga aplicada por la superficie de dicho casquete.


Con S = p D h




h=D/2 – a donde:


Despejando:



Resultando la dureza entonces:



La medición del diámetro de la impronta sencilla y serealiza mediante microscopios capaces de medir a la 0,01 mm y siempre se realizan 2 lecturas perpendiculares, tomándose el promedio de ellas.
Por la definición de dureza Brinell, carga sobre la superficie del casquete, se mide entonces en kg/mm2.

2) Como penetradores se usan bolillas de acero duro (HB = 600 kg/mm2), con diámetros 10, 5 y 2,5 mm. También se usan bolillas de carburo metálico de1,25 y 0,625 mm, que sufren menor deformación, lográndose resultados más exactos pero no se pueden comparar estos resultados con los anteriores.

3) La cifra Brinell depende básicamente del diámetro de la bolilla penetradora ya que el valor de la altura de impronta y demás valores son deducibles en base a esta al igual que el valor de la carga a aplicar. Esta última corresponde a la ley desimilitud = cte.

4) Si, se puede considerar que la sensibilidad del ensayo varía con el diámetro de impresión ya que al ser este mayor, será más fácil medirlo y por lo tanto el error de medición se hace más pequeño con respecto a dicho diámetro.

5) La ley de similitud = cte. es muy importante ya que para que dos ensayos sobre un mismo material, con diferentes bolillas y diferentes cargas, seancomparables, tienen que dejar impresiones geométricamente semejantes, y para que esto ocurra, es necesario que las cargas sean proporcionales al cuadrado del diámetro de la bolilla. Esta condición se demuestra cuando el ángulo a es el mismo en todos los casos.

6) El valor de la constante se la elige en base del metal a ensayar:







7) Vemos pues, que la dureza es una propiedadcompleja relacionada con la resistencia a la deformación del metal y su sensibilidad a la acritud; y en su medición no solo influye la resistencia inicial a la deformación, sino el endurecimiento que la acritud provoca en el metal Se puede considerar que a partir del valor HB, se puede obtener, para los aceros, con una buena aproximación, la resistencia a la tracción: st = 0,346 HB
Para tener una idearápida, se toma la tercera parte del valor de la dureza.

8)
El material a ensayar no debe ser mas duro que el material del penetrador
No se pueden ensayar piezas cuyo espesor sea menor que 2,5 mm.
Las caras deben ser paralelas, y al preparar la probeta se debe evitar calentamientos que produzcan tensiones internas.
Las probetas no deben moverse.
El centro de la impronta debe distar porlo menos:
2d del borde de la probeta
3d del centro de otra impronta
Después del ensayo la cara opuesta no debe presentar marcas.

9) Este método no sólo utiliza penetradores de acero, sino también puntas de diamante, por lo que se puede ampliar la escala de durezas.
Difiere del anterior en que no se determina según la superficie de la impronta, sino en la profundidad de la impresión,actuando además dos cargas:
P0 que es constante = 10 Kg., y es de fijación
P1 que depende del penetrador a usar.
entonces la dureza está dada por el incremento de penetración al aplicarse P1.
















HR no tiene unidades. Existen 15 escalas diferentes de dureza Rockwell de acuerdo al penetrador y a la carga adicional utilizada. Los penetradores varían desde (1/16)”...