Polimeros conductores

Ensayo de dureza
La determinación de la dureza se utiliza ampliamente para la inspección y control
de los materiales. En la industria metalúrgica y, en concreto, en la del acero, el ensayo
de dureza es uno de los más utilizados. No hay una única forma de definir la dureza
pero, de forma general, puede decirse que es la resistencia superficial que un material
opone a la deformación, bien seadeformación por rayado o por penetración superficial.
La primera medida de dureza fue aplicada a los minerales por Friedrich Mohs
que usó diez minerales ordenándolos de manera que cada uno de ellos era rayado por el
que le seguía. En la actualidad, en la mayoría de los ensayos la dureza se calcula, no por
la resistencia al rayado, sino por la resistencia a dejarse penetrar por otro cuerpo másduro que llamaremos penetrador, el cual se aplicará sobre el material con una carga
determinada. En función del tipo de penetrador y la carga que se utilice aparecen los
Prácticas de Laboratorio. Introducción a la Ingeniería de Materiales
22
distintos tipos de ensayos de dureza. Los sistemas de dureza estática más utilizados en
industria y construcción son:
Ensayo Brinell
Ensayo VickersEnsayo Rockwell
1.1.1.- Ensayo Brinell
Este ensayo consiste en la aplicación de una carga con un penetrador de bola de
acero templado de diámetro 1, 2, 2.5, 5 ó 10 mm de diámetro durante un tiempo
comprendido entre 10 y 15 s. La dureza se determina a partir de la medida de la
superficie del casquete esférico generado por el penetrador. La dureza Brinell (HBS) se
define como
Inicialmente elensayo se realizó sobre probetas de acero con 3000 kp de carga y
una bola de 10 mm de diámetro. No obstante, al realizar el ensayo sobre materiales más
blandos dicha carga puede producir que la penetración supere el ecuador de la bola. Por
ello es preciso utilizar distintas cargas según la dureza del material. Para solucionar este
problema se introduce el concepto de constante de ensayo: K.
Asu vez, para que las huellas obtenidas para un mismo material cuando se utilizan
diferentes cargas sean semejantes y la dureza Brinell sea, por lo tanto, la misma, es
preciso que a la par que se reduce la carga se reduzcan los diámetros de los penetradores.
La semejanza de las huellas queda asegurada si se define la constante de ensayo como:
D2
K P =
Ensayo de dureza y péndulo Charpy.
23La constante de ensayo depende del tipo de material a ensayar según la tabla 1.
MATERIAL K
Acero y fundición 30
Cobre y sus aleaciones 10
Metales ligeros y sus aleaciones 5
Plomo y estaño 2,5
Materiales muy blandos 1,25
Tabla 1: Constantes de ensayo para distintos materiales
La notación correcta para la dureza Brinell viene dada por:
Cifra de dureza Brinell seguida de HBS, el diámetro dela bola en mm/carga
aplicada en Kp / t en segundos si fuera distinto del anteriormente citado (10-15 s)
Ejemplo: 182 HBS 2,5/187,5/25 (dureza Brinell de 182 obtenida con una bola de
acero templado de 2,5 mm de diámetro y una carga de 187,5 Kp aplicada durante 25 s).
Debido al uso como penetrador de una bola de acero templado, este ensayo se
utiliza principalmente para determinar la dureza dealeaciones de dureza no elevada:
aleaciones ligeras, aleaciones de cobre, aceros al carbono en estado recocido o
normalizado… En la actualidad, para ampliar el campo de aplicación del ensayo, se ha
sustituido el penetrador de acero por una bola de un material más duro, por ejemplo, de
carburo de wolframio. En el caso de que se utilice dicho penetrador la dureza se designa
como HBW.
1.1.2.-Ensayo Vickers
Para solucionar el problema que surge en el ensayo Brinell cuando la dureza del
material es demasiado elevada (>650 HBW) así como la utilización de distintos
penetradores según la dureza del material a ensayar, se introduce el método Vickers.
Este método sustituye la bola de acero templado utilizado en el ensayo Brinell por un
penetrador de diamante con geometría de pirámide de...