Ensayos de materiales (metrología y ensayos)

Ensayos de materiales

Introducción

Denominamos ensayos de materiales a toda prueba destinada a averiguar las características o propiedades mecánicas de los materiales (dureza, maquinabilidad, maleabilidad, resiliencia, resistencia mecánica, etc).

Ensayos de dureza

Ensayo de dureza con lima

Consiste en intentar incidir sobre el material mediante una lima de picado fino. Al realizaresta practica puede suceder que se arranquen virutas o que por el contrario la lima patine. Este último caso implicara que el elemento ensayado tiene una dureza superior a 60 HRc. Este ensayo arroja resultados imprecisos y requiere experiencia por parte del operario.

Ensayos de dureza estáticos

Podemos encontrar varios métodos para hallar la dureza. La diferencia entre estos métodos es eltipo de penetrador empleado, el valor de la carga y la forma de aplicarla, como la manera de expresar el valor de la dureza obtenido.

Método Brinell

Éste método se basa en la impresión generada en una superficie mediante una bola normalmente de acero extraduro o carburo de wolfragmio, actualmente la bola será de metal duro.
Por lo tanto, sabemos que, si sobre una bola de diámetro “D” seaplicara una carga de valor “P”, generaremos una huella en forma de casquete esférico y de diámetro “d”.
La conclusión final es que hay que medir el diámetro del casquete esférico “d” para obtener el valor de la dureza brinell, ya que “P” y “D” son valores prefijados y conocidos.

Particularidades del ensayo Brinell

Mediremos el diámetro de la huella en 2 posiciones perpendiculares, paraposteriormente calcular la media y obtener con mayor precisión el valor real.
Para que el ensayo sea considerado válido, el espesor de la pieza tendrá que ser ocho veces el valor de la profundidad del casquete esférico.
Este método no proporciona resultados fiables cuando los valores de durezas superan los 450kp/mm2, y por encima de 650kp/mm2 los valores resultan inadmisibles, ya que se produce ladeformación de la bola.
El ensayo se realizará a una temperatura entre los 10 y 35ºC .
El diámetro de la bola será lo mayor posible, con el fin de ensayar una amplia superficie.

Designación de la dureza Brinell

1. Valor de la dureza brinell: obtenido de la determinación del diámetro medio de la huella y aplicando las formulas.
2.Símbolo de dureza: HBW.
3.Diámetro de la bola: empleada comopentetrador y expresada en mm.
4.Valor de la fuerza de ensayo utilizada: kgf.
5.Tiempo de aplicación de la carga: de 10 a 15 segundos.

Por ejemplo: 400 HBW 2,5 / 187,5 / 20 quiere decir que se a obtenido un valor de dureza de 400 Brinell, empleando una bola de 2,5mm de diámetro, una carga de 187,5kgf ó kp aplicándola un tiempo de 20 segundos.

Informe de ensayo (para Brinell, Vickers,y Rockwell)

Se tienen que detallar todos los parámetros que intervinieron en la prueba:
Referencia a la norma que rige este ensayo.
Identificación de la probeta, indicando los detalles necesarios.
La temperatura a la que se realizó el ensayo, si esta fuera de los parámetros normalizados.
El resultado de la dureza obtenido mediante el cálculo.
Cualquier tipo de detalle o requisito adicionalque pudiera afectar a esta prueba y, por lo tanto a los resultados obtenidos.

Método Vickers

Permite estudiar cualquier tipo de dureza sin necesidad de tener precaución por elevadas durezas. Es el mismo principio que Brinell, pero sustituyeron el material y la forma esférica del penetrador por una pirámide cuadrangular de diamante cuyo ángulo entre caras es de 136º. Gracias a esto seconsiguieron los siguientes avances:
Mejor introducción del penetrador gracias al material con el que está realizado.
Su forma de pirámide lo hace ideal para obtener impresiones claras y poco profundas, logrando dañar poco la pieza.
Independientemente de la carga empleada, las huellas generadas serán siempre geométricamente semejantes, sin necesidad de tener que cambiar el penetrador. Existen 3...