DUREZA

DUREZA: resistencia que opone al material a la deformación plástica localizada (rayado, penetracion)

Durezamineralogica: resistencia que oponen los materiales a ser rayados por otros más duros.
La dureza es inversamente proporcional a la huella que deja un penetrador en la superficie de un material y a la distancia de penetración.
Tipos de dureza:
Dureza Brinell (HB)
Dureza Vickers(HV)Dureza Rockwell(HR)

DUREZA BRINELL
CONSIDERACIONES TEÓRICAS GENERALES.
Definición de dureza: Se entiende por dureza la propiedad de la capa superficial de un material de resistir la deformación elástica, plástica y destrucción, en presencia de esfuerzos de contacto locales inferidos por otro cuerpo, más duro, el cual no sufre deformaciones residuales (indentador o penetrador), de determinadaforma y dimensiones.
Un análisis de la anterior definición nos lleva a las siguientes conclusiones:
1) La dureza, por definición, es una propiedad de la capa superficial del material, no del material en sí.
2) Los métodos de dureza por indentación presuponen la presencia de esfuerzos de contacto, por lo tanto la dureza puede ser cuantificada como tal.
3) El indentador o penetrador no debesufrir deformaciones residuales.
El estándar ASTM E 10-78 define la dureza Brinell como un método de ensayo por indentación por el cual, con el uso de una máquina calibrada, se fuerza una bola endurecida, bajo condiciones específicas, contra la superficie del material a ensayar y se mide el diámetro de la impresión resultante luego de remover la carga.












Ateniéndonos a ladefinición, el número de dureza Brinell (como esfuerzo de contacto), es la relación de la carga P que efectúa el indentador esférico de diámetro D, al área de la superficie de la huella:

Ecuación 1.

HBS para los casos en que se utilice bola de acero
HBW para cuando se utilice bola de carburo de tungsteno
El carburo de tungsteno es un compuesto cerámico formado portungsteno y carbono. Pertenece al grupo de los carburos con composición química de W3 C hasta W6 C.
La deducción de la fórmula de cálculo del área A del casquete esférico, puede verse en el anexo 1.
En la práctica se usa la siguiente fórmula de trabajo:


Ecuación 2.

Donde:
D = es el diámetro de la bola en mm,
F = es la cargaaplicada en kgf, y
d = es el diámetro medio de la indentación en mm.
El método estándar como tal se realiza bajo las siguientes condiciones:
Diámetro de la bola (D) :  10 mm
Carga (F):                         3000 kgf
Duración de la carga (t):  10 … 15 s
En el caso de realizarse el ensayo bajo estas condiciones el número de dureza
Si por alguna razón no pueden aplicarse las condiciones estándares posible aplicar cargas menores y utilizar indentadores esféricos de diámetros menores (estas mediciones no se consideran como estándar). En este caso la obtención de resultados comparables de los ensayos exige la observación del criterio de semejanza que para el caso dado corresponde a la constante de la relación de la carga respecto al cuadrado del diámetro de la bola (obsérvese la fórmula dedureza), es decir,
Ecuación 3



Se toma esta relación igual a 30, 10 y 2,5 según la naturaleza y dureza supuesta del material investigado.
En el caso de realizarse el ensayo bajo condiciones distintas a las estándar y atendiendo a la consideración anterior, la dureza Brinell se denota también como HB, perocon la adición de sufijos que indiquen el diámetro de la bola, la carga y el tiempo de aplicación de la misma. Ejemplo: 63 HB 10/500/30
Esta notación indica una dureza Brinell de 63 medida con una bola de 10 mm de diámetro y una carga de 500 kgf aplicada durante 30 s.
Se debe tener sumo cuidado en que el diámetro de la huella esté entre el 24% y 60% del diámetro de la bola. Es decir, para las...