Materiales

Se aplica una carga de 3 toneladas con un penetrador de 10 mm de diámetro en un ensayo de dureza Brinell sobre una placa de acero. Si la imprenta o huella producida es de 1.3 mm de diámetro, calcule,a) la profundidad de la huella y b) la resistencia a la tensión del acero. En ambos casos explique el procedimiento.

Solución:


a) Para hallar la profundidad de la huella se utiliza lasiguiente ecuación

f = ½ (D – [sqrt (D2-d2)] )

Donde D es el diámetro del penetrador en milímetros y d es el diámetro de la impresión en milímetros.

Entonces

f = ½ (10 mm – [sqrt (10mm2-1.3mm2)
f = ½ (9.92 mm)
f = 4.96 mm

Se concluye que la profundidad de la huella es de 4.96 mm.

b) Los números de dureza se usan principalmente como base cualitativa de comparación entre materiales oen especificaciones para tratamiento térmico en la manufactura o control de calidad y para correlacionar con otras propiedades de materiales; por ejemplo, la dureza Brinell se relacionaestrechamente con la resistencia a la tensión del acero, con la ecuación:

Resistencia a la tensión (psi) = 500 HB

En donde HB está dado en kg/mm2, 500 es un factor de conversión del sistemainternacional al sistema inglés y el resultado obtenido es la resistencia a la tensión en psi.

Para hallar la resistencia a la tensión del acero se usa la anterior ecuación, teniendo en cuenta que previamentedebe hallarse el número de dureza de Brinell:

1. Dureza de Brinell

En el ensayo de dureza de Brinell, se comprime una esfera de acero duro, por lo general de 10 mm de diámetro, contra lasuperficie del material. Se mide el diámetro de la impresión, y se calcula el número de dureza de Brinell (que se abrevia HB o BHN, por sus siglas en inglés) con la siguiente ecuación:

HB = (2F) /[pi D (D – [sqrt (D2-d2)] )]

Donde F es la carga aplicada en kilogramos, D es el diámetro del penetrador en milímetros y d es el diámetro de la impresión en milímetros. La dureza Brinell tiene las...