Investigacion

MECÁNICA DE SÓLIDOS (PRÁCTICAS DE RESISTENCIA DE MATERIALES EN EL SENA) Ingeniero Metalúrgico: UNIVERSIDAD SAN BUENAVENTURA INGENIERÍA MECATRÓNICA SENA BOGOTA II SEMESTRE DEL 2002

Introducción El ensayo de dureza es, juntamente con el de tracción (Para mayor información sobre ensayos a tracción, la encontrara en el marco teórico), uno de los más empleados en la selección y control de calidadde los metales. Intrínsecamente la dureza es una condición de la superficie del material y no representa ninguna propiedad fundamental de la materia. Se evalúa convencionalmente por tres procedimientos. El más usado en metales es la resistencia a la penetración de una herramienta de determinada geometría. El ensayo de dureza es simple, de alto rendimiento ya que no destruye la muestra yparticularmente útil para evaluar propiedades de los diferentes componentes micro estructurales del material. Los métodos existentes para la medición de la dureza se distinguen básicamente por la forma de la herramienta empleada (penetrador), por las condiciones de aplicación de la carga y por la propia forma de calcular (definir) la dureza. La elección del método para determinar la dureza depende defactores tales como tipo, dimensiones de la muestra y espesor de la misma. 1.− Dureza Brinell En el ensayo de dureza Brinell una bola penetradora de cierto diámetro D, es presionada a la superficie de la pieza de prueba, usando una presión pre−estipulada F, y el diámetro de la penetración en el material (d) es medida después que la fuerza ha sido removida. El tiempo de la aplicación inicial de la fuerzavaria de 2 a 8 segundos, y el ensayo de fuerza es mantenido por 10 a 15 segundos El número de la dureza Brinell se obtiene de dividir la fuerza del Test por el área del casquete esférico grabado por el penetrador y el diámetro de la huella impresa en la pieza de prueba. Hay una mayor ampliación en este método en la página 6 del marco teórico. 2.− Dureza Vickers Este método es muy difundido ya quepermite medir dureza en prácticamente todos los materiales metálicos independientemente del estado en que se encuentren y de su espesor. El procedimiento emplea un penetrador de diamante en forma de pirámide de base cuadrada. Tal penetrador es aplicado perpendicularmente a la superficie cuya dureza se desea medir, bajo la acción de una carga P. Esta 1

carga es mantenida durante un ciertotiempo, después del cual es retirada y medida las diagonales del rombo de la impresión que quedó sobre la superficie de la muestra. Con este valor y utilizando tablas apropiadas se puede obtener la dureza Vickers, que es caracterizada por HV y definida como la relación entre la carga aplicada (expresada en Kg·f) y el área de la superficie lateral de la impresión. Hay una mayor ampliación en este métodoen la página 10 del marco teórico. 3.− Dureza Rockwell La medición de dureza por el método Rockwell ganó amplia aceptación en razón de la facilidad de realización y el pequeño tamaño de la impresión producida durante el ensayo. El método se basa en la medición de la profundidad de penetración de una determinada herramienta bajo la acción de una carga prefijada. El número de dureza Rockwell (HR)se mide en unidades convencionales y es igual al tamaño de la penetración sobre cargas determinadas. El método puede utilizar diferentes penetradores siendo éstos esferas de acero templado de diferentes diámetros o conos de diamante. Una determinada combinación constituye una "escala de medición", caracterizada como A,B,C, etc. y siendo la dureza un número arbitrario será necesario indicar en queescala fue obtenida (HRA, HRB, HRC, etc.). (El proceso de medición con penetrador de diamante es utilizado para materiales duros, como por ejemplo los templados) La carga total P es aplicada sobre el penetrador en dos etapas: una previa P0 y una posterior P1 tal que: P = P0 + P1 Inicialmente el cono penetra en la superficie una cantidad h0 sobre la acción de la carga P0 que se mantendrá hasta el...