Ensayos

Dureza Brinell
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Durómetro.
Se denomina dureza Brinell a 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 August Brinell en 1900, siendo el método de dureza más antiguo.
Este ensayose 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 una fuerza de 3.000 kilopondios. El valor medido es el diámetro del casqueteen la superficie del material. Las medidas de dureza Brinell son muy sensibles al estado de preparación de la superficie, pero a cambio resulta en un proceso barato, y la desventaja del tamaño de su huella se convierte en una ventaja para la medición de materiales heterogéneos, como la fundición, siendo el método recomendado para hacer mediciones de dureza de las fundiciones.
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Labola penetra dejando una marca.
La carga a utilizar en el ensayo se puede obtener con la siguiente expresión:
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donde:
[pic]: carga a utilizar medida en [kilopondio(kp)].
[pic]: constante para cada material, que puede valer 5 (aluminio, magnesio y sus aleaciones), 10 (cobre y sus aleaciones), y 30 (aceros).
[pic]: diámetro de la bola (indentador) medida en [mm].
Esteensayo 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. Para saber si el ensayo es válido o no, debemos usar el espesor de la pieza y la profundidad de la huella; mediante la formula siguiente: espesor de la pieza > ó = a 8 veces la profundidadde la huella. De este modo, si el valor resultante es menor al que tiene el espesor de la pieza diremos que el ensayo es válido, en caso contrario, no lo será; y por tanto pasaríamos al ensayo Vickers.
El cobre y sus aleaciones
El cobre es usado por el hombre desde hace 10.000 años. Hoy en día, el cobre y sus
aleaciones pertenecen al gran grupo de metales comerciales, detrás del acero y elaluminio,
tanto en producción como en consumo. Sus características principales son la excelente
conductividad térmica y eléctrica, inmejorable resistencia a la corrosión, fácil fabricación y
buena resistencia a tracción y fatiga. Pueden ser soldadas por soldadura blanda y soldadura
fuerte. Algunas aleaciones también pueden ser soldadas por gas, arco, y resistencia eléctrica
[2].
Los elementosaleantes más usuales del cobre son cinc, estaño, aluminio, níquel y silicio.
Otros elementos se alean en pequeñas cantidades para aumentar ciertas características,
como pueden ser la resistencia a la corrosión o la maquinabilidad. El cobre y sus aleaciones
se dividen en nueve grandes grupos:
• Cobres, con un mínimo de 99,3% Cu.
• Aleaciones de alto cobre, contienen hasta un 5% de elementosaleantes. Los
elementos aleantes pueden ser Be, Cd o Cr. Estas aleaciones mantienen la
estructura cúbica centrada en las caras (α) del cobre y sus propiedades físicas, pero
aumentan ligeramente la resistencia a tracción y la estabilidad térmica.
• Aleaciones de cobre-cinc (latones), contienen hasta un 42% Zn. Mantienen la buena
resistencia a la corrosión y deformabilidad del cobre pero sonconsiderablemente
más duras.
• Aleaciones de cobre-estaño (bronces fosforados), contienen hasta un 10% Sn y 0,2%
P. La solución sólida se caracteriza por tener más resistencia a tracción que los
latones, pero a la vez disminuye la elongación.
• Aleaciones de cobre-aluminio (bronces de aluminio), contienen hasta un 10% Al. Se
usan por su elevada resistencia a tracción, mayor que los bronces...