Ensayos de dureza

ENSAYOS DE DUREZA

La dureza es una propiedad muy compleja de la materia en estado sólido. Está determinada, para los metales principalmente, por la estructura cristalina, la presencia de átomos extraños en la red o moléculas extrañas en el conjunto. Se entiende por dureza de un material, la resistencia superficial a la deformación y se puede medir mediante:
Resistencia que oponen losmateriales a ser rayados por otros más duros
Resistencia que oponen los materiales a dejarse penetrar por otros más duros
Reacción elástica del material al chocar sobre él un cuerpo duro
Resistencia que encuentra, a la oscilación, un péndulo que roza sobre el material considerado

Dureza al rayado.
El primer procedimiento se debe a Friedrich Mohs. Lo empleó para determinar dureza en losminerales, pero su uso no se extendió a los metales (1 Talco, 2 Yeso, 3 Calcita, 4 Fluorita, 5 Apatito, 6 Feldespato, 7 Cuarzo, 8 Topacio, 9 Corindón, 10 Diamante.) los metales y aleaciones más usuales se pueden clasificar en la escala de Mohs según:
Pb 1 a 1,5 Sn 2 Zn 2,5 Cu, Ag Au 2,5 a 3 Bronce 3,5 Pt 4 a 4,5 Fe dulce 5 Acero templado 8 Acero rápido 8,5

Método de Martens.
El aparatoutilizado consta de un diamante con punta piramidal, cuyo ángulo de vértice es de 90º y sobre el cual, con un brazo de palanca, puede actuar una carga determinada. La probeta en un soporte adecuado se desplaza debajo del diamante, el cual produce un surco. La anchura se mide con un micrómetro.

Ensayos de dureza por penetración estática.
Se utilizan diversos métodos cuya diferencia estriba en la formadel penetrador, en la carga que se aplica y en la forma de expresar la dureza, mientras que la presión se ejerce lentamente en todos ellos. Actualmente están uso los métodos Brinell, Vikers y Rockwell

Métodos dinámicos.
Son menos rigurosos que los estáticos, con gran dispersión y errores en los valores obtenidos. Requieren aparatos muy sencillos y son rápidos y aplicables en cualquierlugar. Se emplean tanto en piezas pequeñas como grandes. Están basados en medir la energía elástica que es capaz de absorber el material.

Métodos de choque

Determinan la dureza Brinell pero aquí la bola de acero actúa por golpe. Se lanza una bola de 5 mm de diámetro con impulso para que deje una huella de la que se mide el diámetro mediante lupa y se consulta una tabla de valores.Existen diversos tipos de aparatos, como los de Baumann ó Schwarz, donde un martillo impulsado por un resorte calibrado previamente, golpea una bola y los resultados se dan en función de una tabla o gráfico. Pero el clásico es el de Poldi en que se golpea el instrumento con un martillo aplicado con la mano directamente, el yunque que golpea la bola lleva una probeta de comparación y dureza conocida yse deja una huella en esta probeta y en la pieza midiendo ambas huellas se obtiene la dureza.

Métodos de retroceso

Se basan en dejar caer sobre el material problema y desde una altura adecuada un pequeño martillo con punta redondeada de diamante en un extremo, posteriormente se mide la altura alcanzada de retroceso como una dureza de retroceso.
Se emplea en materiales endurecidos queno deben presentar huella permanente, así como en el control de uniformidad, en la dureza de grandes superficies o piezas que se han de comparar.
Los distintos aparatos se distinguen en el peso del martillo, la altura de la caída y la punta de diamante. Los más conocidos son el esclerómetro Shore y el duroscopio que emplea una especie de péndulo midiéndose el ángulo de retroceso.

Método dedureza pendular

Los métodos anteriores se basan en medir la deformación permanente que se produce en el material y por lo tanto no es aplicable a materiales con una gran deformación elástica. El método de Le Rolland se basa en que las oscilaciones que da un péndulo, que se apoya sobre un soporte (material a ensayar), a través de una bola o un cilindro de acero, están en función de la dureza del...