Ensayo

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PRÁCTICA DE DUREZA BRINELL.

Fundamentos teóricos

Definimos a la dureza como la resistencia de los materiales a ser penetrados, a absorber energía o a ser cortados.

La clasificación de los métodos de dureza de acuerdo al procedimiento empleado para su realización se divide entres importantes grupos:

Los que miden la resistencia que oponen los cuerpos a la penetración o indentación.Los que miden la resistencia elástica o al rebote.

Los que miden la resistencia que oponen los cuerpos al corte o la abrasión.

El método por penetración esta basado en la aplicación de una carga estática sobre la superficie de un material para provocarle una deformación permanente conocida como indentación o huella, la cual presenta una profundidad que está en relación inversa al número dedureza del material ensayado.

El método de dureza por rebote o elástico, consiste en dejar caer una herramienta con carga y altura definida sobre la superficie del material a ensayar, de tal forma que al chocar con dicha superficie se provoque un rebote de la herramienta, cuya altura está directamente relacionada con la dureza elástica del material.

El método que mide la resistencia queoponen los cuerpos a la abración o al corte, consiste en efectuar una ranura con una herramienta de corte o abrasiva al material a ensayar. Dependiendo del tipo demarca presentada, se determinará la dureza del material, es decir, si la ranura se presenta en forma profunda u opaca.

La Dureza Brinell se basa en la aplicación de una carga fija mediante un penetrador esferito que se abre pasa sobre lasuperficie lisa de la muestra. Una vez que se quitar la carga, se determina el área de la penetración, lo cual indica la resistencia a la carga. Las cargas son aplicadas por sistemas hidráulicas hasta 3000 Kg.; los penetradores generalmente están constituidos de acero endurecido o de carburo de tungsteno aproximadamente de 10mm de diámetro.

Para determinar la dureza Brinell

Se obtiene:BHN = P/A = P/[ πD/2(D-(D2-d2)1/2)] kg / mm2

Donde:

P = carga que actúa sobre la probeta = 500 Kg.

D = diámetro del penetrador = 10 Mm.

d = diámetro de la impresión sobre la probeta = 2.4 Mm.

t = profundidad de la impresión

Donde t:

t = P / πD(BHN)

La prueba de dureza Brinell produce una impresión de considerables dimensiones en la superficie de la probeta o pieza probadaEquipo

Máquina de Dureza Brinell con el método de aplicación de la carga de funcionamiento neumático.

Penetrador de bola de 10mm, de material Carbolor.

Desarrollo

Colocamos la pieza sobre la máquina de Dureza Brinell.

Colocamos el penetrador de acuerdo al material (ya sea de bola o de Diamanteo cono).

El material es blando, por tanto aplicamos una carga de 500 Kg y el periodo deaplicación de la carga fue de 60 a 120 segundos.

Medimos el espesor de la impresión que dejo el penetrador sobre el material con un microscopio graduado en milímetros.

Anotamos las medidas obtenidas.

Resultados Obtenidos

Para determinar la dureza Brinell es necesario conocer el número de dureza de la misma, donde su abreviatura es "BHN", el cociente de la carga "P" dividido entre elárea de la impresión "A".

Por tanto se obtiene:

BHN = P/A = P/[ πD/2(D-(D2-d2)1/2)] kg / mm2

Donde:

P = carga que actúa sobre la probeta = 500 Kg.

D = diámetro del penetrador = 10 Mm.

d = diámetro de la impresión sobre la probeta = 2.4 Mm.

t = profundidad de la impresión

BHN = P/A = 500kg/[ π10mm/2(10mm-(10mm2-2.4mm2)1/2)] Kg. / mm2

BHN = 109.7617 kg / mm2

t = P /πD(BHN)

t = 500kg / π(10mm)(109.76)

t = 0.1450 Mm.

À El espesor mínimo de la probeta debe ser e = 10t, por tanto,

e = 10(.1450),

e = 1.45 Mm.

Obtención de Dureza Shore

En está práctica obtuvimos la duraza Shore a través de aparatos especiales para esta (micrómetro) presentando los siguientes datos:

Shore A = para hule 64.5 Kg

Shore D = para plástico 76 Kg

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