Laboratorio De Materiales: Dureza

PRACTICA 1
Ensayo de Dureza
Sebastián N Murillo B

RESUMEN
En esta práctica se pretende determinar la dureza de ciertos metales y aceros desconocidos utilizando las técnicas de determinación de dureza Rockwell y la determinación de microdureza Vickers. Se utilizarán los conocimientos y escalas vistas en clase en una serie de experimentos. Posteriormente se analizarán los resultados obtenidospara que esto nos permita llegar a conclusiones validas.
ABSTRAC
In this practice is pretended to determinate the hardness of some metals and irons using the techniques of Rockwell hardness determination and Vickers micro-hardness determination. The knowledge and scales studied in class would be used in a series of experiments. Subsequently the results will be analyzed for this to let us havevalid conclusions.
INTRODUCCION
La dureza es la propiedad mecánica de los materiales metálicos para resistir a la penetración, desgaste abrasivo (dureza al desgaste) y para absorber energía bajo cargas de impacto. En el ensayo de dureza se cuantifica la deformación plástica que sufre un material al penetrarle con uno de mayor dureza. Se utilizan los principios de:
* Rasgado o rayado (escalaMohs)
* Impacto o rebote (escala Shore)
* Resistencia a la indentación.
La escala Mohs es usada para medir la dureza de los minerales y las medidas van desde el talco (1) hasta el diamante (10).
También se utiliza la dureza a la lima: si la lima entra en el material sabremos que su dureza es menor que 60 HRC (escala Rockwell) y si la lima es rayada por el material su dureza es mayor alos 60 HRC (escala Rockwell).
Existen varios métodos basados en la resistencia a la indentación entre ellos:
* Método Brinell: Este ensayo se utiliza para materiales de baja dureza y muestras delgadas. Para este método se utiliza un indentador en forma de bolilla de unos 10 mm de acero muy duro o carburo de tungsteno (HB=630), también se emplean penetradores de 1,25 y 0,625 mm de carburo detungsteno para materiales más duros y la presión varia de 3000 kg para materiales férreos a 500kg para materiales no férreos.
* Método Rockwell: se estudia con 6 escalas distintas:
* RA: materiales muy duros; se usa un máximo de 60 kg en la carga. El indentador es en forma de cono de diamante.
* RB: usado en Latón, acero de baja resistencia. El indentador es una bola de 1/16 pulg~= 0.16 cm.
* RC: Acero de alta resistencia [20 HRC: 70 HRC]. El indentador es en forma de cono de diamante.
* RD: Acero de alta resistencia. El indentador tiene forma de cono de diamante.
* RE: Materiales muy suaves. Indentador en forma de bola de 1/8 pulg ~= 0,31 cm)
* RF: Aluminio, materiales suaves. El indentador es una bola de 1/16 de pulgada ~= 0.16cm.
* Método de microdureza Knoop: Como penetrador utiliza una punta de diamante con base rómbica. Sus ángulos entre aristas son de 130 º (alpha) y 172 º 30` (beta). Para todos los materiales.
* Método Vickers: Utilizada para laminas delgadas de hasta 0.15 mm ~=0.006 pulg. No es medida directamente de la maquina, sino que es calculada de la huella dejada. El ensayo de microdureza esutilizado para medir la dureza en áreas muy pequeñas.
Para efectos de esta práctica utilizaremos la escala de dureza Rockwell y la escala de microdureza Vickers con los métodos respectivos. Para la determinación de la dureza en Rockwell según la escala superficial se utiliza un durómetro con una precarga de 3 kg para asegurarse que el indentador, que en esta escala (escala B) son pequeñas bolitas deacero de 1/16-1/2 de pulgada (1.6mm-12.7 mm aprox.) de diámetro, tenga un contacto correcto sobre la superficie del material metálico y la carga principal utiliza 15 kg, 30 kg y 45 kg, esta usada para muestras sumamente delgadas; y según la escala estándar, se utiliza una precarga de 10 kg con una carga principal de 60 kg, 100 kg y 150 kg, la cual utiliza un indentador de punta de diamante de...