La dureza

PRÁCTICA 3

Asignatura: Fundamentos de materiales


ÍNDICE:

1. INTRODUCCIÓN
2. OBJETIVO DE LA PRÁCTICA
3. FUNDAMENTOS TEÓRICOS
4. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
5. CONCLUSIONES
6. BIBLIOGRAFÍA

1-INTRODUCCIÓN:

La dureza:
La dureza es una propiedad fundamental de losmateriales, relacionada con la resistencia mecánica. No existe una definición única de dureza. Para la determinación de su valor se suele definir de la forma más apropiada según el ámbito en el que se utilice.
Por ejemplo:
Dureza a la penetración: Resistencia que opone un material a dejarse penetrar por otro más duro.
Dureza elástica: Reacción elástica del material, cuando se deja caer sobre él uncuerpo más duro.
Dureza pendular: Resistencia que opone un material a que oscile un péndulo sobre él.
Dureza al rayado: Resistencia que opone un material a dejarse rayar por otro.

Generalmente se define dureza de un material como la capacidad de resistir una deformación plástica localizada.

La dureza sirve para diferenciar de forma práctica y con ensayos sencillos, unos materiales de otros.Hace 170 años, Friedrich Mohs, un mineralogista francés, estableció una escala de dureza del 1al 10 (tabla I), en la que el 1 corresponde al mineral más blando, y el 10 al más duro. Siguiendo las normas de la práctica anterior, un mineral de dureza 5 es más duro que los minerales de durezas 1, 2, 3 y 4 y, por tanto, será capaz de rayar a éstos. Por su parte, los minerales de durezas 6, 7, 8, 9 y10 serán capaces de rayarle a él.
De esta manera es fácil establecer la dureza de un mineral cualquiera: si raya a un mineral de dureza 3 y es rayado por un mineral de dureza 5, entonces nuestro mineral tiene dureza 4.
Los valores de dureza de la escala de Mohs vienen representados por minerales, a los que Mohs asignó dichos valores de dureza utilizando algunos criterios: si se raya con la uña,con la moneda de cobre, con el vidrio, con el acero, etc.
La sencillez tanto de memorización como de aplicación hace que no hayan desbancado este método de su sitio, ya que puede emplearse perfectamente en la vida cotidiana.

Tabla I

Tabla de valores Mohs

Para determinar la dureza se utilizan ensayos basados en la resistencia que oponen los materiales a ser penetrados por un cuerpo másduro. Estos métodos consisten en producir una huella en el material que se ensaya, aplicando sobre él un penetrador con una presión determinada y hallando el índice de dureza en función de la presión ejercida y la profundidad o diámetro de la huella. Este penetrador va acoplado a una máquina llamada durómetro.

En general se mide la dureza cuando se ha establecido una correlación entre la dureza yalguna otra propiedad del material, como por ejemplo la resistencia a la abrasión o al desgaste, la resistencia a la tracción, etc.
En general se puede utilizar la medición de dureza para:
- evaluar la efectividad de un tratamiento térmico.
- evaluar la resistencia al desgaste de un material
- evaluar la maquinabilidad del material.
- obtener una idea de la resistencia a la tracción de unmaterial.

2-OBJETIVO DE LA PRÁCTICA:

Que el alumno se familiarice con el proceso de obtención de la clasificación de la dureza de algunos materiales, empleando las escalas Rockwell y Brinell así como determinar los valores que se obtienen de un material metálico ensayado por la penetración de un cuerpo con una dureza mayor.

3-FUNDAMENTOS TEÓRICOS:

Ensayo de dureza Brinell:
El ensayo dedureza brinell consiste mediante un durómetro (Fig.1) en presionar la superficie del material a ensayar con una esfera de acero muy duro o carburo de tungsteno, produciéndose la impresión de un casquete esférico correspondiente a la porción de la esfera que penetra. (Fig.2)
El valor de dureza, número de Brinell HB, resulta de dividir la carga aplicada (P) por la superficie del casquete:...