Ensayos MaterialesII




FUNDAMENTOS DE CIENCIAS MATERIALES


PRÁCTICAS DE LABORATORIO






ENSAYO DE DUREZA
-DUREZA BRINELL
-DUREZA VICKERS
-DUREZA ROCKWELL

ENSAYO DE TRACCIÓN

ENSAYO DE COMPRESIÓN

ENSAYO DE RESILIENCIA
-ENSAYO IZOD
-ENSAYO CHARPY

















: Los ensayos de materiales son procedimientos normalizados destinados a determinar propiedades y características, y el comportamiento de losmateriales en servicio.

Los ensayos de materiales sirven principalmente para:
1. La caracterización de materiales.
2. Control de calidad, al principio, durante y al final del proceso. Permite conocer que el material sigue poseyendo las propiedades exigidas.
3. Determinación de fallos en servicio, permitiendo también analizar las causas de los fallos.


ENSAYO DE DUREZA
El ensayo de durezapermite conocer la dureza de los materiales. Es difícil definir la dureza. Depende del ensayo que empleemos. Podríamos definir como la resistencia superficial a la deformación plástica, entendiendo como plasticidad la capacidad de un material para no recuperar su estado inicial una vez cesa la fuerza que lo deformaba.
La dureza metalúrgica es la resistencia que opone un material a la penetración deotro mas duro que él. Cuanto mayor es la penetración, mas blando es el material. Como ya se ha dicho, el valor obtenido depende del ensayo con que le hemos obtenido. Obtendremos entonces tantas durezas como tipos de ensayos. Se pude hablar de tipos de ensayo o tipos de dureza.


Primer ensayo. Ensayo Brinell.

1. Objetivo:
Es obtener al dureza a una penetración estática (dureza estática). Trata deaplicar una fuerza con el penetrador durante un tiempo determinado, de tal manera que se genere una huella permanente en el material. El penetrador no presenta ninguna deformación superficial.
2. Modo operativo.
El penetrador es una bola de acero cuyo diámetro puede ser de 1,25; 2,5; 5; 7 y 10 mm. En este ensayo utilizaremos una esfera de 2,5 mm de diámetro.
Esta máquina utiliza una carga de 10 Kg,pero no como precarga, sino para su correcto funcionamiento. La dureza Brinell se obtiene sin precarga, solo mediante la fuerza aplicada por la máquina. Midiendo el diámetro de la huella que deja, con un microscopio o lupa, se determina la dureza:




Ateniéndonos a la definición, el número de dureza Brinell (como esfuerzo de contacto), es la relación de la carga P que efectúa el indentadoresférico de diámetro D, al área de la superficie de la huella.
En la práctica se usa la siguiente fórmula de trabajo:




Se debe tener sumo cuidado en que el diámetro de la huella esté entre el 25% y 60% del diámetro de la bola. Es decir, para las condiciones estándar (bola de Æ10 mm), el diámetro de la huella debe estar entre 2,5 y 6 mm. En la literatura seconsidera que la huella “ideal” es de d= 0,375 D.
 

3. Resultados.
Material
Escala
Penetrador
Carga preliminar
Carga total
Resultado
Acero F114
Brinell
Bola 10 ø
No
3000 Kg.
178.5 HB
Cobre
Brinell
Bola 2,5 ø
No
62,50 Kg
86.8 HB
Aluminio
Brinell
Bola 2,5 ø
No
31,25 Kg
108.9 HB



4. Conclusiones y limitaciones del ensayo.
Las limitaciones son:
a) Solo se pueden medir materiales blandos, hastaaproximadamente 400 HB. El máximo posible con la bola mas dura es de 725 HB.
b) Han de tener un espesor mínimo las piezas a ensayar, de aproximadamente unas 10 veces el espesor de la huella.
c) Ha de haber una distancia hasta el borde de la pieza y tampoco pueden hacerse muy próximas entre ellas, ya que en los bordes de las huellas aparece la acritud (dureza por deformación).
d) No pueden suceder golpes nivibraciones para una lectura correcta.





Segundo ensayo. Ensayo Vickers.

1. Objetivo.
Es obtener al dureza a una penetración estática (dureza estática). Trata de aplicar una fuerza con el penetrador durante un tiempo determinado, de tal manera que se genere una huella permanente. El método Brinell, ya estudiado, posee una serie de insuficiencias. Con dicho método no se puede ensayar...