Dureza

Introducción
El ensayo de dureza es uno de los más empleados en la selección y control de calidad de los metales. Por lo tanto dureza es una condición de la superficie del material y no representa ninguna propiedad fundamental de la materia. Se evalúa normalmente por dos procedimientos. El más usado en metales es la resistencia a la penetración de una herramienta de determinada geometría.
Elensayo de dureza es simple, de alto rendimiento ya que no destruye la muestra y particularmente útil para evaluar propiedades de los diferentes componentes micro estructurales 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 decalcular (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.
Dureza Knoop. (www.kansert.es/Knoop.swf.)
Dureza de Knoop (pronunciado ku-nūp) es una prueba de microdureza, un experimento realizado para determinar la dureza mecánica principalmente de materiales muy quebradizos o láminas finas, muysensibles, donde solo se pueden hacer hendiduras pequeñas para realizar la prueba.
La prueba fue desarrollada por Frederick Knoop y sus colegas del National Bureau of Standards (actualmente el NIST) de EE. UU. En 1939, y fue definido por el estándar de la ASTM D1474.


Descripción
El test consiste en presionar en un punto con un diamante piramidal sobre la superficie pulida del material a probarcon una fuerza conocida, para un tiempo de empuje determinado, y la huella resultante se mide usando un microscopio.

La geometría de esta huella es una pirámide ancha con una relación entre la anchura y la altura media de 7:1 y con los ángulos de las caras de 172 grados para el borde largo y 130 grados para el borde corto. La profundidad de la incisión puede ser aproximadamente de 1/30 de lalongitud. La dureza de Knoop, HK o KHN, se obtiene con la siguiente fórmula:


Donde:
L = longitud de la huella en su eje largo
Cp = factor de corrección relativo a la forma de la huella, idealmente 0.070279
P = carga

Los valores de HK son generalmente entre 100 y 1000, cuando se calcula en las unidades convencionales de kgf·mm-2. Cuando se usa la unidad del sistema internacional,el pascal, la transformación es: 1 kgf·mm-2 = 9.80665 MPa.
Entre las ventajas de esta prueba está que se necesita sólo una cantidad de muestra muy pequeña, y que es válida para un rango muy amplio de fuerzas. La principal desventaja es la dificultad de tener que usar un microscopio para medir la huella (con una precisión de 0.5 micrómetros), y el tiempo necesario para preparar la muestra y aplicar elhendidor.
Tabla de dureza


Comparación entre las escalas de Mohs y de Knoop.
La Tabla adjunta presenta valores indicativos de la dureza Knoop comparados con los correspondientes según la escala de Mohs.
Mineral
Escala de Mohs
Dureza Knoop
Talco
1
1
Yeso
2
32
Oro
~2.5
69
Calcita
3
135
Fluorita
4
163
Apatita
5
430
Ortoclasa
6
560
Cuarzo
7
800~900
Topacio
8
1.300~1.400Corindón
9
2.000
Carburo de silicio
~9
2.480
Diamante
10
8.000~8.500


Normas






Dureza Shore Ensayo de dureza Shore (www.ensigner.es).
La dureza Shore es un valor característico de los materiales definido por los estándar DIN 53505 y DIN EN ISO 868, y son propios de los termoplásticos y elastómeros. La dureza Shore se calcula mediante una aguja que presiona el material aensayar. La profundidad de penetración define la dureza del material. Cuanto mayor sea el valor, menor será la profundidad de penetración y consecuentemente mayor dureza. Dependiendo del material, se realizan ensayos con diferentes tipos de agujas y fuerzas.
En el ensayo Shore A se utiliza una aguja con punta roma. El ensayo Shore D emplea una aguja no roma y cuyo ángulo de la punta es 30º....