Ensayos Destructivos

ENSAYOS DESTRUCTIVOS (dureza, tensión y fractura)
Un ensayo destructivo es aquella prueba practicada a un material que altera de forma permanente sus propiedades físicas, mecánicas o dimensionales.
Dureza.
El ensayo de dureza mide la resistencia de la superficie del material a la penetración de otro objeto mas duro. Mientras mayor es la penetración, mas blando es el material.
Pruebas dedureza
* Rockwell (HRN Hard Rockwell Number)
* Brinell (HBN Hard Brinell Number)
* Vickers (HVN Hard Vickers Number)
Ensayo de dureza Rockwell
Se utiliza una pequeña bola de acero para materiales blandos de un diámetro de 1/8 plg o un cono de diamante para materiales duros.
La profundidad de la penetración es medida automáticamente por el instrumento y se convierte a índice de durezarockwell. Hay diversos variantes o escalas del ensayo rockwell, dependiendo del tipo de material, carga y penetrador que se utilice:
* HRC para aceros duros (corte herramienta)
* HRF para aluminio, materiales suaves
* HRA para materiales muy duros
* HRB para aceros baja resistencia
Ensayo de dureza Brinell
Se utiliza una esfera de acero duro. Generalmente de 10mm de diámetro y seoprime sobre la superficie del material. Se mide la impresión ocasionada, normalmente de 2mm a 6mm y se calcula el número de dureza o índice de dureza Brinell con la siguiente ecuación:
BRN=F(π/2)D(D-√(D^2-Di^2)Kfg/mm^2
F=carga aplicada
D= diámetro penetrador (mm)
Di= diámetro de impresión (mm)

Fig. 1 “ensayo Brinell”

La carga aplicada depende del tipo de material. La durezaBrinell se relaciona con la resistencia a la tensión de aceros mediante la siguiente ecuación:
σ=500 HBN
Ensayo de dureza Vickers
Son pruebas de microdureza. La penetración es tan pequeña que se mide con un microscopio. En general se emplea un penetrador diamante, de forma piramidal de base cuadrada se utiliza para materiales duros. Se calcula con la siguiente ecuación.
HVN= 1.854 F/d2
F= cargaaplicada Kgf
d= promedio diagonal de la impresión (mm)

Fig. 2 “ensayo Vickers”
Diagonales
Penetrador

Comparación de pruebas normales de dureza |
Prueba | Penetrador | Carga | Aplicación |
Brinell | Esfera con 10 mm | 3000 kg | Hierro colado y acero |
Brinell | Esfera con 10 mm | 500 kg | Aleaciones no ferrosas |
Rockwell A | Cono | 60 kg | Materiales muy duros |
Rockwell B| Esfera de 1/16 pulg | 100 kg | Laton, acero de baja resistencia |
Rockwell C | Cono | 150 kg | Acero de alta resistencia |
Rockwell D | Cono | 100 kg | Acero de alta resistencia |
Rockwell E | Esfera de 1/8 pulg | 100 kg | Materiales muy blandos |
Rockwell F | Esfera de 1/16 pulg | 60 kg | Aluminio, materiales suaves |
Vickers | Pirámide de diamante | 10 kg | Todos los materiales |Knoop | Pirámide de diamante | 500 g | Todos los materiales |
Tabla 1
¿Para que nos sirve medir la dureza de un material?
Para saber si el material que estamos empleando para cierto proceso o utilidad tiene la dureza suficiente para soportar la fuerza a la que se encuentra sometido y no suceda algún percance en su uso.

Tensión o tracción.
Un ensayo de tensión mide la resistencia de unmaterial a una fuerza estática y gradualmente aplicada. El dispositivo del ensayo se conoce como maquina universal. La probeta típica mide un diámetro de 0.505 pulg y una longitud calibrada de 2 pulg.

Fig. 3 “probeta de ensayo de tensión”
La probeta es colocada en la maquina de pruebas y se le aplica una fuerza que se le conoce también como carga. Se mide el alargamiento del material ocasionadopor la aplicación de la fuerza con la longitud calibrada, que es la diferencia ∆L= L-L0, donde L0 es la longitud calibrada inicial y L es la longitud final.
esfuerzo ingenieril σ=FAo
deformación ingenieril ε=L-LoLo=∆LLo
área de la sección transversal Ao=πd^24

Propiedades que se obtienen del ensayo de tensión:
* Resistencia mecánica...