Laboratorio de dureza

ENSAYOS DE DUREZA

1. OBJETIVO

* El pricipal objetivo de este ensayo es de aprender a medir la dureza de los materiales especialmente metalicos según los durometros que son unos aparatos de penetracion Rockwell y Vickers.
* Comparar los resultados obtenidos para verificar nuestros conocimientos de dureza de los metales a analizar.en tablas y escalas de dureza según los metodosya mencionados.

2. FUNDAMENTO TEÓRICO

Definiciones:
El ensayo de dureza es, juntamente con el de tracción, uno de los más empleados en la selección y control de calidad de los metales en nuestro caso aprenderemos a como calcularla.. Intrínsecamente la dureza es una condición de la superficie del material y no representa ninguna propiedad fundamental de la materia. Se evalúaconvencionalmente por dos 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 y particularmente útil para evaluar propiedades de los diferentes componentes microestructurales del material.
Los métodos existentes para la medición de la dureza se distinguenbásicamente por la forma de la herramienta empleada (penetrador), por las condiciones de aplicación de la carga y por la propia forma de calcular la dureza. La elección del método para determinar la dureza depende de factores tales como tipo, dimensiones de la muestra y espesor de la misma.

Por medio de este método obtenemos características mecánicas importantes las tres propiedades fundamentalesson:
* Cohesión: Resistencia de los átomos a separarse unos de otros.
* Elasticidad: Capacidad de un material de recobrar su forma primitiva cuando cesa la causa que los deformara.
* Plasticidad: Capacidad de un material a deformarse. Se clasifica en:
a) Maleabilidad: Facilidad a deformarse en láminas.
b) Ductibilidad: Facilidad a deformarse en hilos.

Una de lasventajas del ensayo de dureza es que los valores entregados pueden usarse para hacer una estimación de la resistencia a la tracción.

MÉTODO DE DUREZA 
* Ensayo estático de penetración.
* Ensayo de rebote.
* Ensayo de rayado.
* Ensayo de abrasión y erosión.

Ensayo de penetración
Define la dureza como la resistencia a la penetración o resistencia a la deformación plásticaque opone un material a ser presionado por un penetrador determinado y bajo la acción de cargas preestablecidas.
Los tres métodos mas utilizados son los de: Brinell, Rockwell, Vickers y Knoop.
 
A. DUREZA ROCKWELL
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 mideen 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 que escalafue obtenida (HRA, HRB, HRC, etc.).
El proceso de medición con penetrador de diamante (utilizado para materiales duros, como por ejemplo los templados) está esquematizado en la figura
La carga total P es aplicada sobre el penetrador en dos etapas: una previa Po y una posterior P1 tal que:
P= Po+P1
Inicialmente el cono penetra en la superficie una cantidad h0 sobre la acción de la carga P0 quese mantendrá hasta el fin del ensayo. Esta penetración inicial permite eliminar la influencia de las condiciones superficiales.
A continuación se aplica la carga P1 y la penetración se acentúa. Finalmente la carga Pl es retirada y la profundidad h restante (solamente actúa P0) determina el número de dureza HR. La escala de los instrumentos de lectura empleados en las máquinas está invertida...