ensayo de dureza
ANTONIO JOSE DE SUCRE
VICERECTORADO “LUIS CABALLERO MEJÍAS”
LABORATORIO DE MATERIALES
ENSAYO DE DUREZA
Caracas, febrero de 2013
RESUMEN
La determinación de la dureza es uno de los ensayos mecánico-tecnológicos más importantes, los cuales se han difundido ampliamente debido a la rapidez y la sencillez dedichos ensayos, por el uso los de probetas pequeñas, el bajo costo y la facilidad de transporte del equipo necesario, al igual que por la posibilidad de efectuar los ensayos en artículos fabricados sin tener que destruirlos.
El ensayo de dureza siempre se efectúa sobre la superficie de la probeta y generalmente consiste en la penetración de ella en otro cuerpo. Cuanta más pequeña sea la huellaobtenida en condiciones normalizadas, más duro será el material ensayado. El identador en un ensayo de dureza es generalmente una esfera, pirámide o cono hecho de un material mucho más duro del que se ensaya.
MARCO TEÓRICO
Definición de dureza: es la oposición que ofrecen los materiales a las alteraciones como la penetración, la abrasión, el rayado, lacortadura, entre otras.
El ensayo de Dureza Brinell se basa en el principio de que se puede medir la dureza de un metal midiendo las dimensiones de la huella producida al comprimir contra él una bola de acero aplicando una carga estática, la escala es teórica sin tomar en cuenta alguna dureza relativa o que exista alguna relación estrecha entre la escala y la resistencia a la tracción, seutiliza en materiales de durezas bajas. Utiliza penetradores en forma de bolas de diferentes diámetros; estos pueden ser de acero templado o de carburo de tungsteno¹, normalmente de 5 o10 mm de diámetro, utiliza cargas normalmente hasta 3000 kgf y estas dependen del diámetro de bola utilizado y de la dureza relativa del material a ensayar, este ensayo de dureza está regulado por la astm que indicaque para metales férreos se debe emplear una carga de 3000 kg durante 10 sg con una bola de 10 mm, y que para metales no ferrosos la carga será de 500 kg con bola de 10 mm y por un tiempo no inferior a 30 sg, las cuales se pueden normalizar de acuerdo con la siguiente formula, que establece que se pueden obtener números de dureza iguales aunque se usen diámetros diferentes siempre y cuando lascargas aplicadas se mantengan proporcionales p = kd² , donde k=30 para aceros y fundiciones y p = kd2 , donde k=5 para aleaciones no ferrosas.
Para obtener la dureza Brinell de la superficie de un material primero se debe se presiona contra la probeta una bola de acero con determinado diámetro D. La bola se mantiene durante cierto tiempo (dependiendo del material) bajo la carga P. Luego deretirada la carga se miden dos diámetros, en direcciones mutuamente perpendiculares, de la impronta dejada, con ayuda de un visor dispuesto por la misma máquina. El valor medio de los diámetros (d) y los otros valores se sustituyen en la fórmula de trabajo para obtener el valor de la dureza Brinell. En las mismas condiciones se realizan varias indentaciones más.
El estándar ASTM E 10-78 define ladureza 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.
EL ENSAYO DE DUREZA VICKERS, llamado el ensayo universal, es un método para medir la dureza de losmateriales. Sus cargas van de 5 a 125 kilopondios (de cinco en cinco). Su penetrador es una pirámide de diamante con un ángulo base de 136°.
Se emplea para láminas delgadas hasta 0,15 mm (0.006 milésimas de pulgada.) y no se lee directamente en la máquina. Para determinar el número de dureza se aplica la siguiente fórmula:
Este ensayo constituye una mejora al ensayo de dureza Brinell. Se...
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