Propiedades de los materiales

Capítulo III
Propiedades Mecánicas

Como se ha mencionado, la Ingeniería y específicamente el área de materiales ha
tenido un gran desarrollo en los últimos años. La creación de nuevos materiales y la
capacidad de modificar las propiedades de algunos ya existentes, han generado que la
selección de materiales en cualquier diseño sea una de las principales consideraciones. En
este capítulose analizaran las propiedades mecánicas con las que cuentan los dispositivos
de Acero Inoxidable 316LSy los de Titanio Ti-6Al-4Va (ASTM grado 5).

3.1 Pruebas de Dureza

Se define como dureza a la resistencia de un material a ser deformado
plásticamente, de igual forma se puede decir que es la resistencia de un material a ser
penetrado [ 6 ]. La dureza de un material depende de diferentesfactores físicos, existen
distintos métodos para calcularla y cada uno ellos utiliza distintos parámetros en
consideración. Los métodos que más se utilizan en la actualidad son tres:

a) Prueba de penetración: La prueba de penetración es la mas utilizada hoy
en día, básicamente todas las pruebas de dureza realizada a los metales es

por este método, la prueba consiste en penetrar la probetapor medio de
penetradores estándar y bajo la acción de una carga conocida.
b) Prueba de rebote: Para esta prueba, la dureza se determina de acuerdo a la
altura que alcanza una bola de acero endurecida después de ser lanzada
desde una cierta altura y rebotar sobre la probeta que se analiza. En este caso
lo que se analiza es la capacidad de absorber energía por el material a la hora
de serimpactado.

c) Prueba de rayado: En este caso la dureza del material, es determinada de
acuerdo a una comparación realizada en base a una serie de materiales
estándar, que van desde polvos o talcos, considerados como los materiales
mas suaves, hasta el diamante considerado el mas duro.

En el desarrollo de esta investigación y para el análisis de los dispositivos
quiroprácticos, se utilizo laprueba de penetración, por lo que es necesario analizar de una
forma más extensa la forma en la que se lleva acabo. Las dos pruebas de penetración mas
utilizadas y reconocidas mundialmente son: Brinell y Rockwell., aunque cabe mencionar
que también existe la prueba tipo Vickers y la prueba Knoop (microhardness) [ 6 ].

En la prueba de dureza Brinell, una bola de acero endurecida es forzada apenetrar el
material bajo la acción de una carga conocida, utilizando formulas o tablas y de acuerdo a
la penetración y al diámetro de la misma, es calculado un cierto valor empírico llamado
Número de dureza Brinell ( BHN).

La prueba de dureza Rockwell es muy similar a la prueba Brinell, con excepción de
que los penetradores que se utilizan en este caso son diferentes, esto se debe a quela dureza
Rockwell utiliza dos escalas principalmente: B y C. La escala B, utiliza un penetrador de
acero en forma de bola con un diámetro de 1/16 de pulgada y bajo la acción de una carga de
100 Kg. La escala C, utiliza como penetrador un cono con punta de diamante y bajo la
acción de una carga de 150 Kg. Es importante mencionar que en este tipo de prueba no es
necesario calcular elresultado, ya que este se obtiene directamente por medio de un
indicador integrado en la maquina de prueba.

La prueba de dureza Vickers utiliza como penetrador una punta de diamante en
forma de pirámide, y al igual que en el la pruebe Brinell se utilizan formulas y tablas para
calcular un valor empírico llamado número de dureza Vickers (VHN).

A continuación se presenta una tabla en la que semuestran los diferentes tipos de
pruebas de dureza y las características generales de las pruebas como son [ 6 ]:

a) El tipo de penetrador.
b) La forma geométrica del penetrador.
c) La carga que se utiliza.
d) Formulas que se utilizan para calcular el número de dureza.

Figura 3.1 Tipos de Pruebas de Dureza

Procedimiento y Resultados

Para el análisis de dureza de los elementos se...