univesitario


Determinación de la Dureza Rockwell en Materiales Metálicos

Resumen
El presente informe fue realizado para determinar la dureza, es decir, la resistencia de un material a ser penetrado. El ensayo de dureza Rockwell constituye el método más usado para medir la dureza debido a que es muy simple de llevar a cabo y no requiere conocimientos especiales. Se pueden utilizar diferentes escalas queprovienen de la utilización de distintas combinaciones de penetradores y cargas, lo cual permite ensayar prácticamente cualquier metal o aleación. Hay dos tipos de penetradores: unas bolas esféricas de acero endurecido (templado y pulido) de 1/16, 1/8, ¼ y ½ pulg, y un penetrador cónico de diamante con un ángulo de 120º +/- 30' y vértice redondeado formando un casquete esférico de radio 0,20 mm(Brale), el cual se utiliza para los materiales más duros. Para la practica definimos dureza como la resistencia de un material a ser endentado, y esta la realizamos a través de una maquina que aplica una carga de compresión sobre la superficie del material, a través de un indentador esférico-cónico, piramidal o esférico.
Objetivo de La Práctica
El objetivo general de la práctica era ladeterminación de la dureza de Rockwell en muestras de 3 diferentes metales (aluminio, bronce y acero).

Introducción Teórica
El ensayo de dureza es, juntamente con el de tracción (Para mayor información sobre ensayos a tracción, la encontrara en el marco teórico), uno de los más empleados en la selección y control de calidad de los metales. Intrínsecamente la dureza es una condición de la superficie delmaterial y no representa ninguna propiedad fundamental de la materia. Se evalúa convencionalmente por tres procedimientos. El más usado en metales es la resistencia a la penetración de una herramienta de determinada geometría.
El ensayo de dureza es simple, de alto rendimiento ya que no destruye la muestra y particularmente útil para evaluar propiedades de los diferentes componentes microestructural del material.
Los métodos existentes para la medición de la dureza se distinguen básicamente por la forma de la herramienta empleada (penetrador), por las condiciones de aplicación de la carga y por la propia forma de calcular (definir) la dureza. La elección del método para determinar la dureza depende de factores tales como tipo, dimensiones de la muestra y espesor de la misma.
1.-Dureza Brinell (HB)
Es un ensayo mecánico propuesto por el sueco J.A. Brinell en 1900. Es el ensayo de dureza más ordinario. Consiste en una prensa hidráulica de operación manual diseñada para imprimir un indentador sobre la superficie de la probeta analizada; la presión se mide por un manómetro y se aplica por medio de una bomba de aceite, la pieza de ensayo se coloca en soporte que puede subir obajar mediante un tornillo.
Se fuerza un indentador de balín de acero templado o de carburo de tungsteno de un diámetro adecuado a la dureza del material contra la probeta, con una fuerza adecuada igualmente a la dureza del material. El tiempo de aplicación de la fuerza varia entre 10-30 seg. Dependiendo de la aleación examinada; después se quita la carga y se mide el diámetro de la impresiónen la probeta con un microscopio o lente especial con un rastreador láser para lectura automática.
El valor así obtenido, aplicado a la formula Brinell o con el uso del grado de dureza. El número de dureza Brinell se define como la fuerza aplicada dividida por la superficie de contacto entre el indentador y la probeta después de haberse retirado el indentador.
Para hallar el grado de durezabrinell, se emplea la siguiente fórmula:
HB = F / ACE
En donde:
HB : Grado de dureza Brinell
F : Fuerza aplicada al material en el ensayo
ACE : Área del casquete esférico
ACE = (/2) D (D-(D2 - d2)½)
En donde:
- D : Diámetro de la bola de acero
- d : Diámetro de la huella
Por lo que la fórmula completa para la dureza Brinell queda:
HB = F / [(/2) D (D-(D2 - d2)½)]
2. -Dureza Rockwell
Se...