DUREZA DE LOS MATERIALES


DUREZA DE LOS MATERIALES
La prueba de dureza mide la resistencia a la penetración de la superficie de una material por un objeto duro. La dureza como término no puede definirse de manera precisa. La dureza, dependiendo del contexto, representa la resistencia a los rayones o a la indentación de la macrodureza, la cualidad de la resistencia del material.
En general, en las mediciones de lamacrodureza, la carga aplicada es de ̴ 2N. Se ha diseñado una variedad de pruebas de dureza, pero las más comunes y utilizadas son la prueba de RockWell y la prueba de Brinell.
Aunque también hay prueba existe la prueba de dureza de Knoop (DK) es una prueba de microdureza, que forma indentaciones tan pequeñas que se requiere un microscopio para obtener la medición; en estas pruebas la fuerzaaplicada es menor a 2N.1
PRUEBA DE DUREZA DE BRINELL
Consiste en una esfera de acero duro (por lo regular de 10mm de diámetro) es forzada contra la superficie del material. Se mide el diámetro de la impresión, por lo regular de 2 a 6 mm, y se calcula el número de dureza de Brinell (abreviado como DB) a partir de la siguiente ecuación:

F= Carga Aplicada
D=Diámetro
=Diámetro de Impresión
Ladureza de Brinell tiene las unidades de kg/mm².




La fuerza del ensayo debe tomarse de magnitud tal que se forme una huella con diámetro d = 0,2.D a d = 0,7.D. Para materiales blandos y bolas de ensayo pequeñas, la fuerza del ensayo debe ser menor. Se calcula partiendo del grado de carga y del diámetro de la bola.

a=Grado de la carga
El grado de la carga para el acero no templado y elhierro fundido es a = 30; para metales no férreos y sus aleaciones a = 10; para el aluminio y el cinc a = 5; para los metales de cojinetes a = 2,5; para el plomo y el estaño a = 1,25.
CARGAS Y DIÁMETROS DE ESFERAS USADAS PARA EL ENSAYO DE BRINELL
Diámetro de la esfera
(D en mm)
Carga en Kg

30 D²
10 D²
5 D²
2.5 D²
10
3000
1000
500
250
5
750
250
125
62.5
2.5
187.5
62.5
31.215.6
Signo abreviado
HB 30
HB 10
HB 5
HB 2.5

En algunos materiales, la penetración provoca una deformación en la huella, la cual puede llegar a dar una información falsa a la hora de medir el diámetro.
Se sabe experimentalmente que él número de dureza Brinell de casi todos los materiales está influenciado por la carga de penetración, el diámetro del balín y las características elásticasdel mismo. En general debe usarse un balín de 10 mm de diámetro y de una composición química adecuada con cargas de 3000 kgf, 1500 kgf o 500 kgf, dependiendo de la dureza del material que va a probarse. Aunque los números de dureza Brinell pueden variar conforme la carga de prueba usada con el balín de 10 mm, cuando se usen balines más pequeños en probetas delgadas, los resultados de las pruebasgeneralmente corresponden a los obtenidos con el balín de 10 mm de diámetro. Él número de dureza Brinell seguido del símbolo HB sin sufijos indica las siguientes condiciones de prueba. Diámetro del balín = 10 mm Carga = 3000 kgf Duración de la carga = 10 a 15 segundos.
APARATOS Y EQUIPO 

MAQUINA DE PRUEBA: El equipo para la prueba de dureza Brinell generalmente consiste de una máquina que soportala probeta y aplica una carga predeterminada sobre un balín que está en contacto con la probeta. La magnitud de la carga esta limitada dentro de ciertos valores. El diseño dela máquina de prueba debe ser tal que no permita un movimiento lateral del balín o de la probeta mientras sé está aplicando la carga.

PENETRADOR: El balín estándar para la prueba de dureza Brinell debe ser de 10 mm dediámetro con una desviación de este valor no mayor de 0.005mm en el diámetro. Puede usarse el balín que tenga una dureza Vickers de por lo menos 850 usando una carga de 98N (10 kgf) en materiales que tengan una dureza no mayor de 450 HB o un balín de carburo de tungsteno en materiales con una dureza no mayor de 630 HB. La prueba de dureza Brinell no se recomienda en materiales que tengan una dureza...