Pre lab dureza

Universidad Central de Venezuela
Laboratorio de tecnología de materiales

Ensayos de Dureza

Edward Hernández 16972949
Caracas, Venezuela. 30 de Abril de 2
MARCO TEORICO

Propiedades mecánicas

Se conoce como propiedades mecánicas a los comportamientos que tienen los materiales frente a la acción de fuerzas o cargas que tienden a la alteración de su forma como la tenacidad, dureza,elasticidad entre otras; estas propiedades pueden ser cuantificadas y nos son de mucha utilidad, ya que nos permiten seleccionar el material que nos proporcione el mayor rendimiento en la aplicación que estemos realizando.

Dureza

Se denomina dureza a la resistencia que tiene un material a ser rayado o al corte que ofrece la superficie y refleja, de alguna manera, la resistencia a la abrasión.La dureza es una forma de evaluación de la reacción de una estructura cristalina a una tensión sin rotura. En los cristales con enlaces metálicos, que pueden fluir plásticamente, el rayado da lugar a una ranura o surco. Por el contrario, en materiales frágiles el rayado es la manifestación de una microfractura.

Escalas de dureza

* Escala de Rosiwal: Basando su medición en los valoresabsolutos, el geólogo austrico August Karl Rosiwal diseñó esta escala expresándola como la resistencia a la abrasión medida en pruebas de laboratorio en las que al corindón (Al2O3) se le asignó el valor (1000) y se tomó como base para el resto de las mediciones.

* Escala de Knoop: Este tipo de escala también está basada en valores absolutos al igual que en la escala de Rosiwal, esta prueba fuerealizada por Frederick Knoop y consiste en presionar un punto con un diamante piramidal sobre la superficie a analizar con una fuerza conocida, para un tiempo determinado, para este tipo de escala se toma como base el valor (1) asignado al talco.

* Escala Brinell: Emplea como punta una bola de acero templado o carburo de W. Para materiales duros, es poco exacta pero fácil de aplicar. Pocoprecisa con chapas de menos de 6mm de espesor.

* Escala Rockwell: Se utiliza como punta un cono de diamante (en algunos casos bola de acero). Es la más extendida, ya que la dureza se obtiene por medición directa y es apto para todo tipo de materiales. Se suele considerar un ensayo no destructivo por el pequeño tamaño de la huella.

Existe una variante del ensayo, llamada Rockwellsuperficial, para la caracterización de piezas muy delgadas de hasta 0.01 pulg. como cuchillas de afeitar o capas de materiales que han recibido algún tratamiento de endurecimiento superficial.

* Escala Vickers: Emplea como penetrador un diamante con forma de pirámide cuadrangular. Para materiales blandos, los valores Vickers coinciden con los de la escala Brinell. Mejora del ensayo Brinell paraefectuar ensayos de dureza con chapas de hasta 2mm de espesor.

* Escala Webster: Emplea máquinas manuales en la medición, siendo apto para piezas de difícil manejo como perfiles largos extruidos. El valor obtenido se suele convertir a valores Rockwell.
Dureza y resistencia a la tracción
Mediante el ensayo de dureza de Brinell es posible hacer una estimación sobre el valor de la resistencia a latracción del acero multiplicando el número de Brinell por un factor que varía según el material. Esta fórmula es únicamente válida para durezas de hasta 400 Brinell.
Factores para el cálculo de resistencia a la tracción partiendo del número Brinell.
Acero al carbono ………………. 0.36
Acero aleado…………………….0.34
Cobre v latón…………………….0.40

Importancia de los ensayos de dureza.
Los ensayos dedureza toman gran importancia a la hora de controlar procesos de producción de fundición de piezas y forjado, así como también en la elección de los materiales a utilizar en el diseño de aplicaciones ya que nos permiten conocer un valor medio estable de los componentes estructurales del material y de esta manera poder hacerlos trabajar al límite de sus posibilidades, cumpliendo con las exigencias en...