Lab Tecnologia II

Universidad nacional del altiplano

Pgina 3

Tema :Laboratorio N3: Dureza de Materiales con la Tcnica Dinmica de ReboteCdigo :M26314

Semestre:III

Grupo :A

Nota: Fecha de Realizacin: 27 de Abril de 2012

Ao en el Per de la Integracin Social y del Reconocimiento de Nuestra Diversidad Cultural

Mantenimiento de Maquinaria de Planta

III Semestre

Grupo: A C3

INTRODUCIN:

La seleccin de los materiales se hace en funcin de las exigencias que se planteen para un determinado uso; materiales muy aptos para una aplicacin pueden ser completamente intilespara otra. Por tanto, antes de seleccionar un material es preciso plantear qu se espera de l en su utilizacin.

Para ello es importante conocer su utilizacin y determinar qu propiedades se requieren para que el material presente una respuesta adecuada. Dependiendo del tipo de aplicacin, presentarn ms importancia unas propiedades que otras, y entre las propiedades a considerar figuran las mecnicas, qumicas, trmicas, elctricas y pticas.

Entre las propiedades mecnicas hay algunas cuya caracterstica es de importancia fundamental, mientras que otras responden a acciones (comportamiento frente a acciones) muy especficas que aparecenen casos muy concretos. En cualquier caso es necesario poseer un mtodopor el cual podamos presumir en avance qu materiales podran servir para el uso que estamosbuscando y cules no.

Pues ahora vamos a evaluar el ensayo de dureza el cual es uno de los ms empleados en la seleccin y control de calidad de los metales. Intrnsecamente la dureza es una condicin de la superficie del material y no representa ninguna propiedad fundamental de la materia. Se evala convencionalmente por dos procedimientos. El ms usado en metales es la resistencia a la penetracin de una herramienta de determinada geometra.

Se caracteriza por ser simple, de alto rendimiento ya que no destruye la muestra y particularmente til para evaluar propiedades de los diferentes componentes microestructurales del material.

Los mtodos existentes para la medicin de la dureza se distinguen bsicamente por la forma de la herramienta empleada (penetrador), por las condiciones de aplicacin de la carga y por la propia forma de calcular (definir) la dureza. La eleccin del mtodo para determinar la dureza depende de factores tales como tipo, dimensiones de la muestra y espesor de la misma.

Adems podemos definirla como la capacidad de una sustancia slida para resistir deformacin o abrasin de su superficie. Se aplican varias interpretaciones al trmino en funcin de su uso.

En mineraloga, podemos aadir mencionando que la dureza se define como la resistencia al rayado de la superficie lisa de un mineral. Una superficie blanda se raya con ms facilidad que una dura; de esta forma un mineral duro, como el diamante, rayar uno blando, como el grafito, mientras que la situacin inversa nunca se producir. La dureza relativa de los minerales se determina gracias a la escala de dureza de Mohs, nombre del mineralogista alemn Friedrich Mohs que la ide.

La dureza est relacionada con la solidez, la durabilidad y la resistencia de sustancias slidas, y, en sentido amplio, este trmino suele extenderse para incluir todas estas propiedades.

I. Objetivos.

Realizar el ensayo de dureza superficial de un acero por la tcnica de dureza de Leeb (HL) mediante el mtodo de rebote segn Leeb. Realizar las conversiones en el equipo de determinados valores de dureza de Leeb a otros valores de dureza (esttica): Brinell (HB), Vickers (HV), Rockwell (HRA, HRB, HRC), Shore (HS), para metales y resistencia a la traccin del acero (Rm).

II. Recursos

A. Herramientas

Durmetro porttil EQUOTIP 3

B. Materiales y/o Probetas

Probetas de Metales. Otros.

III. Indicaciones.

El durmetro EQUOTIP est diseado para realizar pruebas en materiales metlicos cuya dureza vara entre valores muy bajos y muy altos. La prueba de dureza se puede realizar directamente en el lugar y en cualquier posicin. Los instrumentos EQUOTIP generalmente se utilizan para realizar pruebas en piezas de trabajo grandes y pesadas, que solo se pueden transportar con gran dificultad a la mquina de prueba de laboratorio. El dispositivo es ideal para aquellas aplicaciones en que la prueba de dureza estndar de muescas no es factible o no es posible econmicamente.

El durmetro EQUOTIP 3 consta de un dispositivo indicador y de un dispositivo de impacto. La medicin se basa en el mtodo de prueba de dureza Leeb. Este mtodo se utiliza para medir la dureza de las superficies materiales dentro de un amplio rango de durezas de manera rpida e independiente.

La unidad se muestra en las escalas de dureza de: Leeb (HV) Vickers (HV) Brinell (HB) Rockwell (HRA, HRB, HRC) Shore (HS) Resistencia a la traccion del acero (Rm) A. Dispositivo indicador electrnico

Figura N 1: Durmetro EQUOTIP 3Fuente: http://shop-usa.proceq.com

1 LED de estado2 Tecla ON / OFF (encendido / apagado)3 Puertos de conexin4 Pantalla LCD5 Tipo de dispositivo de impacto D6 TecladoB. Descripcin Funcional del dispositivo de impacto.

El dibujo muestra el estado del dispositivo en el momento de activar el impacto (dispositivo de impacto cargado / listo para el impacto).El dispositivo no es una pieza que el usuario puede reparar. El dibujo debe considerarse solo a modo de referencia para conocer su funcionamiento.

Modelo DC del dispositivo de impacto:

Figura N 2: Sensor de dureza por reboteFuente: http://www.e-vaccaro.com.ar

C. Mtodo de medicin

El mtodo es un mtodo dinmico que se basa en el principio de medicin de energa. La razn entre la velocidad de rebote vr y la velocidad de impacto vi multiplicada por 1000 da como resultado el valor de la dureza HL (dureza Leeb). HL es una medida directa de la dureza.

En la medicin con EQUOTIP 3, se dispara un cuerpo de impacto de punta dura por medio de la energa de resorte, contra la muestra cuya dureza se desea medir y este cuerpo luego rebota. Durante el impacto, el imn, que est permanentemente integrado al cuerpo del impacto, atraviesa una bobina en la cual se genera un voltaje de induccin debido al movimiento hacia adelante y hacia atrs. Este voltaje es proporcional a las velocidades. Las velocidades de impacto y de rebote se miden cuando la punta del cuerpo de impacto esta aproximadamente a 1 mm (0.04 in) de distancia de la muestra que se mide. La seal de medicin se convierte a un valor de dureza mediante el sistema electrnico de la unidad, se muestra en la pantalla y se almacena en la memoria (si el instrumento est configurado para realizar el almacenamiento de los datos).

D. Rangos de medicin

La unidad bsica EQUOTIP 3 se puede combinar con todos los dispositivos de impacto para satisfacer sus necesidades de prueba especficas. Se dispone de dispositivos de impacto especiales para su utilizacin en espacios reducidos donde la geometra de los componentes o el acabado de la superficie tienen caractersticas particulares.

Conversiones de HL a otras escalas de dureza con dispositivo de impacto D/DCClasificados segn el grupo de Materiales al que se aplicar el Ensayo

1. Acero y Aceros de Fundicin

Vickers (HV)81 955

Brinell (HB)81 -654

Resistencia a la Traccin (N/mm2)

1 271 2193

2619 1477

3451 846

Rockwell

HRC20 -68

HRB38 100

HRA

Shore (HS)30 100

2. Acero para herramientas de trabajo en fro.

Vickers (HV)80 900

Rockwell (HRC)21 67

3. Aceros Inoxidables y Acero Resistente a Altas Temperaturas.

Vickers (HV)85 802

Brinell (HB)85 655

Rockwell

HRC20 62

HRB47 102

4. Hierro Fundido con Grafito Laminar GG.

Brinell (HB)90 664

Vickers (HV)90 698

Rockwell (HRC)21 59

5. Hierro Fundido con Grafito Nodular GGG

Brinell (HB)95 687

Vickers (HV)96 724

Rockwell (HRC)21 61

6. Aleaciones de Aluminio Fundido.

Brinell (HB)16 164

Vickers (HV)

Rockwell (HRB)24 85

7. Alu AN 40

Brinell (HB)31 176

8. Aleaciones de Cobre/Zinc (Latn)

Brinell (HB)40 173

Rockwell (HRB)14 95

9. Aleaciones de Cobre Aluminio/ Cobre Estao (Bronce)

Brinell (HB)60 290

E. Ejemplos de aplicaciones

Pruebas de dureza sobre maquinas ya armadas o sobre construcciones de fundicin y acero, por ejemplo, en piezas de trabajo grandes y pesadas o en piezas de sistemas instalados en forma permanente.

Pruebas rpidas en numerosos puntos de medicin para examinar la dureza en superficies de grandes dimensiones.

Medicin de control para determinar con rapidez el resultado de un tratamiento trmico especfico, por ejemplo en procesos de recocido o revenido o templado.

Pruebas de piezas de trabajo en las cuales el tamao de la muesca en los bordes filosos debe ser lo mas pequeo posible, por ejemplo, en rodillos o superficies esmeriladas de piezas maquinadas.

Pruebas automticas de dureza en piezas producidas en serie durante la operacin de la fabricacin, por ejemplo, en la industria automotriz.

F. Para evitar mediciones incorrectas:

Verifique que la superficie de la pieza de trabajo este limpia, lisa y seca. Controle que la muestra est fija y que no est sujeta a vibraciones durante la prueba (debido al funcionamiento dinmico del mtodo de prueba de dureza). Las piezas de poco espesor se deben sujetar de manera especial. Utilice muestras que tengan grandes dimensiones o suficiente masa. Recomendaciones: realice de 3 a 5 impactos, como mnimo, en espacios de al menos 3 a 5 mm (0.12 a 0.20 in) en cada punto de medicin y utilice en promedio de los valores individuales. No realice el impacto en un rea que haya sufrido deformaciones a causa de un impacto anterior. La rugosidad del acabado de la superficie no debe exceder los siguientes valores:

Tipo de dispositivo de impactoMedida de rugosidad

RtRa = CLA = AA

D, DC, DL, E

Smbolos:

Rt = Profundidad de rugosidad (DIN 4762)Ra = Valor medio de rugosidad (Alemania)CLA = Valor medio en lnea central (Gran Bretaa)AA = Promedio aritmtico (EE.UU)N5, N7, N9 = Clasificacin de rugosidad segn ISO/R 1302

G. Uso del EquipoPreparacin de la muestraPeso y espesor de la pieza de prueba

Coloque las muestras de menos de 5kg (11lb) sobre una base solida de manera que no se muevan ni se balanceen a causa del impacto. Las muestras que pesan entre 0.1 y 2kg (0.2 y 4.4 lb) se deben acoplar firmemente a una base inmvil, por ejemplo, una placa base pesada. A pesar de la baja masa del cuerpo de impacto y de la baja energa de impacto, se genera una fuerza de impacto relativamente grande y de corta duracin cuando el cuerpo de impacto choca contra la superficie de medicin.

Acoplamiento Se deben cumplir los siguientes requisitos: Las superficies de contacto de la muestra y de la placa base deben estar niveladas, planas y lisas. El impacto se debe ejecutar en direccin perpendicular a la superficie acoplada.

Tipos de dispositivos de impactoEspesor mnimo de la muestra para el acoplamiento

D, DC, DL, E

Procedimiento de acople Aplique una capa fina de pasta sobre la superficie de contacto de la muestra Aplicacin de la pasta para el acoplamiento

Presione la muestra con firmeza contra la placa base y distribuya la pasta con movimientos circulares. El proceso de acoplamiento se habr realizado correctamente si no hay contacto metlico entre las piezas.

Frotamiento de ambas piezas

Ejecute el impacto en direccin vertical sobre la muestra. El acoplamiento asegura una unin rgida entre las dos piezas, la ausencia de tensin de superficie sobre la muestra y, en consecuencia, valores de prueba ms fiables. Las muestras que no estn lo suficientemente acopladas producen grandes variaciones en las mediciones individuales, valores L demasiado altos y un ruido metlico caracterstico cuando se produce el impacto de la punta de la prueba.

Activacin del impacto

Oprima el tubo de carga con cuidado hasta que perciba el contacto. Deje que el tubo vuelva lentamente a la posicin de inicio. El dispositivo ahora est listo para efectuar la prueba de dureza.

Carga

Sostenga el dispositivo de impacto cerca del anillo de soporte y colquelo con firmeza sobre la superficie de la prueba.

Posicionamiento

Active el impacto ejerciendo una leve presin sobre el botn de liberacin (preste atencin para no comprimir el resorte). El plato de captura libera el cuerpo de impacto y aterriza sobre la superficie de prueba con una energa definida. En la pantalla, se muestra de inmediato el resultado en la escala de dureza seleccionada. Si el dispositivo indicador ha estado anteriormente en el modo en espera (pantalla vacia), estar listo para la operacin nuevamente debido al proceso de medicin (no se muestra en pantalla un valor medido). Repita el procedimiento para el impacto siguiente. Una vez cerrada la serie de medicin, las estadsticas se calculan automticamente y el resultado aparece en pantalla.Toma de durezas

Realizar la toma de durezas de la pielo que se muestra, esta ha pasado por un proceso de temple y lo que se requiere es evaluar si este proceso es un proceso con resultados dentro de los parmetros de calidad.

Espacio mnimo entre los puntos de impacto

Tipos de dispositivo de impactosa

MminmmIn

D/DC, DL, E31/851/5

La desviacin estndar del proceso se puede calcular a partir del rango promedio, utilizando el coeficiente , que depende del nmero de mediciones:

Con esto podemos calcular los Lmites de Control para el grafico de X:

Procesamiento de datos para el control estadstico del proceso

TABLA N1: Datos del ensayo sobre la Pieza de Fundicin Patron de la figura

N de MedicinDureza LeebDureza Vickers(HV)Dureza Brinell(HB)Dureza Rockwell B (HRB)

139916014388.8

237913913380.5

338413114078.9

439012613191.0

537913015187.9

742714515478.2

842414512877.1

939313713791.1

1040114213587.7

1139614714084.5

1240114913088.9

1340615312979.1

1444015715694.1

X401

R61

S18.8

Imagen: muestra del resultado en el Acero

Los grficos se realizaran con la dureza Leeb

TABLA N2: Datos del ensayo de Bronce Rectangular

N de ensayoDureza Brinell(HB)

1110

2105

3114

4117

5115

X112

R4.8

S12

TABLA N3: Datos del ensayo de la probeta Cilndrica de bronce

N de ensayoDureza Brinell(HB)

1100

2104

3104

4103

5102

X103

R1.7

S4

TABLA N4: Datos del ensayo de la probeta Prismatica de Acero Sae 1020

N de ensayoDureza Brinell(HB)Vickers (HV)Rockwell (HRB)

112413173.4

212612570.7

312412269.1

413012872.0

514712068.1

X13012570.7

R9.74.42.14

S23115.3

TABLA N5: Datos del ensayo de la probeta de Aluminio

N de ensayoDureza Leeb(HL)

1180

2196

3222

4236

5178

X201

R27

S63

Clculos

La desviacin estndar del rango se puede calcular utilizando el coeficiente , que tambin depende del nmero de mediciones:

La tabla siguiente muestra los coeficientes y para subgrupos de hasta 10 mediciones:

nD2D3

21.1280.853

31.6930.888

42.0590.880

52.3260.864

62.5340.848

72.7040.833

82.8470.820

92.9700.808

103.0780.797

A qu procesos se podra utilizar el mtodo grafico de control de procesos?El mtodo de grafico de control se puede utilizar a cualquier proceso que busque que los datos estn agrupados alrededor de la media, pueden ser utilizados para control de calidad de productos con caractersticas como dimensiones, peso, volumen. Tambin pueden ser utilizados en el mantenimiento preventivo y predictivo para determinar maquinas que presentan fallas o que podran presentar fallas en un futuro cercano.

I. CONCLUSIONESSegn los ensayos realizados con el equipo electrnico los materiales ms duros son el Acero SAE 1020 y la fundicin, a continuacin el bronce, y siendo el menos duro el aluminio.

El equipo electrnico solo puede dar valores de dureza de ensayos que se encuentren en el rango de los mismos, por ejemplo para el Acero SAE 1020 nos da valores de dureza Leeb, Rockwell, Vickers y Brinell. Mientras que para el bronce solo Leeb y Brinell.

En todos los grficos de control, las mediciones no exceden el limite de control superior ni inferior, con lo que demostramos que son datos validos y que se encuentran agrupados en torno a una media.

II. RECOMENDACIONES

Se recomienda aplicar acoplante en la superficie de contacto de la muestra, para evitar errores durante la medicin de la dureza.

Se recomienda realizar de 5 a 10 mediciones en diferentes partes de la superficie para obtener una medicin promedio confiable.

Se recomienda verificar que el instrumento de medicin este programado para el material a medir, como por ejemplo el aluminio, acero, bronce, etc.

Se debe calibrar la maquina al inicio y al final de una serie de ensayos en una misma escala.

Una vez realizadas las 10 mediciones de una misma pieza, y con las lecturas obtenidas, calcularemos la media aritmtica que nos entregar el resultado del ensayo Rockwell.

ENSAYOS DE DUREZA POR PENETRACIONI. OBJETIVOS

Determinar la dureza de los materiales mediante diversos procedimientos de ensayos.Establecer campos de aplicacin de las pruebas de medicin.

II. RECURSOS

a. Herramientas

Durmetro universal Wolpert. Penetrador piramidal Vickers. Penetrador cnico Rockwell. Penetrador de bola Brinell.

b. Materiales y/o probetas

Probetas de: Bronce Aluminio Acero Fundicin

III. INDICACIONES

Los ensayos se desarrollan en grupos de 4 a 5 participantes. Lea las instrucciones del equipo antes de utilizarlo. Realice las pruebas correspondientes a los materiales asignados. Anote las mediciones realizadas en su hoja de resultados Realizar los grficos de barras de Dureza vs Material para comparar durezas equivalentes. Resuelva el test y formule las condiciones correspondientes. Devuelva los equipos e instrumentos en orden, y realizar la limpieza correspondiente.

Cuadro de dimetro de bolas y presiones

Fuente: Gua de tecnologa de materiales avanzado

Tiempo de duracin de ensayo

Fuente: Gua de tecnologa de materiales avanzado

IV. PRUEBA BRINELL

Denominacin del ensayo

120 HB 5/250/30

Cifra de dureza Dureza Brinell Dimetro de la bola D=2.5 mm Fuerza en Kg. Duracin 30 s (sin datos de 10 a 15)

MATERIALde la billa (mm)Fuerza P (kg)medio de la huella (mm)Valor de dureza Denominacin del ensayo

Bronce 1010003.5100.7 HBEnsayo Brinell

Aluminio 105003.260.5 HBEnsayo Brinell

Fundicin1025004.2172.1 HBEnsayo Brinell

Acero SAE 10201025004.5140.8HBEnsayo Brinell

Frmula a Aplicarse

Calculo de la dureza para el bronce

Calculo de la dureza para el aluminio

Calculo de la dureza para la fundicin

Calculo de la dureza para el acero

V. OBSERVACIONES

En este ensayo pudimos observar que se utiliza enmaterialesde durezas bajas

Adems utiliza penetradoresen formade bolas de diferentes dimetros, estos pueden ser de acero templado o de carburo de tungsteno.

Finalmente podemos decir que se comprob que se utilizan cargas normalmente hasta 3000 kilogramos, las cuales se pueden normalizar de acuerdo con la siguienteformula: p = kd donde: p: carga autilizar. k: representa una constante que vale 5, 10 o 30 dependiendo delmaterialque este siendo ensayado. d: dimetro del indentador que se va autilizaren la prueba. aunque existen algunas maquinas deensayode brinell que dan una lectura directa

VI. CONCLUSIONES

Como bien sabemos la dureza es la resistencia que presentan los materiales para ser penetrados, considerando que esta es unapropiedadde los materiales, la cual le permite al material ser seleccionado para su uso en la industria principalmente.

La dureza Brinell es un mtodo el cual nos permite determinar la dureza de un material. Utilizando en esta prctica un material blando aplicando aproximadamente una carga 500 Kg, utilizando un penetrado de bola de 0.10 mm; presionando sobre este el material en un tiempo aproximado de 60 a120 segundos.

La dureza Brinell fue de 109.76 Kg / mm2 y la profundidad de penetracin fue de 0.1450mm, relativamente muy pequea; por tanto el material es considerando como uno muy duro, y el espesor de la pieza, se considera como 10 veces la profundidad de la penetracin. MATERIALDUREZA BRINELL

Acero140 HB 10/2500 /30

Aluminio60 HB 10/500 /15

Bronce100 HB 10/1000/ 30

Hierro fundido172 HB 10/2500 /30

TEST N 1

1. Cul es el principio de medicin de dureza en los mtodos de ensayo: Brinell, Rockwell, Vickers?

Ensayo Brinell: Consiste en una prensa hidrulica de operacin manual diseada para imprimir un identador sobre la superficie de la probeta analizada; la presin se mide por un manmetro y se aplica por medio de una bomba de aceite, la pieza de ensayo se coloca en soporte que puede subir o bajar mediante un tornillo.

Se fuerza un identador de baln de acero templado o de carburo de tungsteno de 10 mm de dimetro contra la probeta, con una fuerza adecuada a la dureza del material. Para materiales duros se aplica una carga de 3000Kg. Y para materiales suaves se emplean una carga de 500 Kg. El tiempo de aplicacin de la fuerza es de 10-30 seg. Dependiendo de la aleacin examinada; despus se quita la carga y se mide el dimetro de la impresin en la probeta con ayuda de una herramienta de medicin como en vernier o pie de rey.

El nmero de dureza Brinell se define como la fuerza aplicada dividida por la superficie de contacto entre el identador y la probeta despus de haberse retirado el identador.Ensayo Rockwell (HR): El mtodo Rockwell se basa en la resistencia que oponen los materiales a se penetrados, se determina la dureza en funcin de la profundidad de la huella. Permite medir durezas en aceros templados.

Los ensayos se pueden realizar con 2 tipos de penetradores:Bolas de 1/8" y 1/16"Conos de 120 ngulo en el vrtice.

Ensayo Vickers (HV): El mtodo Vickers se deriva directamente del mtodo Brinell. Se emplea en muchos laboratorios y en particular para piezas delgadas y templadas, con espesores mnimos hasta de 0,2 mm.

Se utiliza como penetrador una punta piramidal de base cuadrangular y ngulo en el vrtice entre caras de 136. Este ngulo se eligi para que la bola Brinell quedase circunscrita al cono en el borde de la huella. La dureza Vickers viene dada por: HV = P/S [Kg/mm] donde S es la superficie de la impronta y P la carga aplicada.

2. Explique un mtodo de valoracin cualitativa de dureza.

Dureza Shore: Emplea un escleroscopio. Se deja caer un indentador en la superficie del material y se ve el rebote. Es adimensional, pero consta de varias escalas. A mayor rebote, mayor dureza. Aplicable para control de calidad superficial. Es un mtodo elstico, no de penetracin como los otros. Es un mtodo de medicin indirecta.

3. Qu relacin existe entre la carga aplicada y el dimetro de billa, en los ensayos Brinell?

La dureza Brinell se determina mediante la siguiente ecuacin:

Al despejar la fuerza F:

Podemos ver la directa proporcionalidad entre el dimetro de la billa y la fuerza ambos son directamente proporcionales.

4. Por qu no es remendable realizar la medicin Brinell en los aceros templados?No se utilizan los ensayos Brinell para durezas superiores a 500 (aceros templados), porque se deforman la geometra de los penetradores. Ya que estas estn compuestas tambin por aceros templado o carburo de tungsteno.

5. Cul es el valor del dimetro de billa y carga empleadas para el aluminio, acero y bronce (o latn)?

Para el aluminio: Dimetro de la bola = 10 mmCarga aplicada = 500

Para el bronce: Dimetro de la bola = 10 mmCarga aplicada = 1000

6. Explique porque selecciono la carga antes mencionada.Para materiales relativamente ms blandos que el indentador se requiere una carga de aplicacin menores es por eso que para el aluminio utilizamos una carga de 500 y para el bronce 1000.

Mientras que para la fundicin y el acero utilizamos cargas de 2500 debido a que son materiales ms duros

7. Qu ventajas tiene el ensayo Rockwell respecto al Brinell?

El ensayo Rockwell no necesita que la superficie a penetrar sea totalmente lisa como en el Brinell, debido a que por ella se utiliza la precarga para poder alisar la zona de ensayo adems el ensayo Rockwell tiene varias escalas, y esto ayuda a saber la carga que se utilizara y el tipo de penetrador, ya que para cada material existe una escala Rockwell .

8. Cul es la finalidad de la utilizacin de escalas de Ensayo Rockwell?

La finalidad es que podamos ensayar con cada uno de los distintos materiales que hay en el mercado, y debido a las diferencias entre cada unos de estos materiales, se han tomado diferentes escalas desde la geometra del indentador, hasta el tiempo de exposicin y la precarga.

Escalas de dureza RockwellSmbolo de la escalaPenetradorCarga mayor (kg)Aplicaciones

ADiamante60Aceros tratados y sin tratar. Materiales muy duros. Chapas duras y delgadas.

BEsfera de 1/16 pulgada100Aceros recocidos y normalizados.

CDiamante150Aceros tratados trmicamente.

DDiamante100Aceros cementados.

EEsfera de 1/8 pulgada101Metales blandos y antifriccin.

FEsfera de 1/16 pulgada60Bronce recocido.

GEsfera de 1/16 pulgada150Bronce fosforoso y otros materiales.

HEsfera de 1/8 pulgada60Metales blandos con poca homogeneidad, fundiciones con base hierro.

KEsfera de 1/8 pulgada150Aplicaciones anlogas al tipo anterior.

Escalas de dureza Rockwell SuperficialSmbolo de la escalaPenetradorCarga mayor (kg)Aplicaciones

15NDiamante15Aceros nitrurados, cementados y herramientas de gran dureza.

30NDiamante30Aplicaciones anlogas al tipo anterior.

45NDiamante45Aplicaciones anlogas al tipo anterior.

15TBola de 1/16 pulgada15Bronce, latn y aceros blandos

30TBola de 1/16 pulgada30Bronce, latn y aceros blandos

45TBola de 1/16 pulgada45Bronce, latn y aceros blandos

15WBola de 1/8 pulgada15Bronce, latn y aceros blandos

30WBola de 1/8 pulgada30Bronce, latn y aceros blandos

45WBola de 1/8 pulgada45Bronce, latn y aceros blandos

9. Qu aplicaciones tiene el ensayo Rockwell?. Mencione ejemplos

El ensayo de dureza Rockwell debido a su simplicidad es el mtodo mas ensayado. Se pueden utilizar diferentes escalas que provienen de la utilizacin de distintas combinaciones de penetradores y cargas. Hay dos tipos de penetradores: unas bolas esfricas de acero endurecido (templado y pulido) de 1/16, 1/8, y pulg, y un penetrador cnico de diamante con un ngulo de 120 +/- 30' y vrtice redondeado formando un casquete esfrico de radio 0,20 mm (Brale), el cual se utiliza para los materiales ms duros.

10. En el ensayo Vickers hay semejanzas con respecto al Brinell?. Cules?

En el ensayo Brinell se utiliza un penetrador esfrico duro y las cargas estn comprendida entre 500 y 3000 Kg, en el ensayo Vickers se utiliza un penetrador muy pequeo de geometra piramidal las cargas estn comprendidas entre 1 y 1000 g.

Ambos utilizan una carga fija y se basan en la medicin de la muesca del penetrador

11. Mencione las ventajas en la utilizacin del mtodo Vickers.

Las improntas resultan bien perfiladas, cmodas para la medicin. Este mtodo es aplicable con igual xito para los materiales blandos y duros, y sobre todo para los ensayos de probetas delgadas y las capas superficiales. La dureza con la pirmide coincide con la dureza Brinell para los materiales de dureza media. Es conocido tambin como el mtodo de anlisis de microdurezas.

12. Qu ensayo le parece mas simple de realizar?. Explique porque.

El ensayo ms fcil de realizar es el de medicin de dureza mediante el durmetro EQUOTIP, porque es porttil, rpido, adems que te da la posibilidad de trasladar datos de escala a escala, y te entrega datos estadsticos para el control del proceso de medicion

13. Qu ensayo le parece mas complicado de realizar?. Explique porque.

Utilizar el equipo de laboratorio implicaba, para el caso de estudio del mtodo de Brinell implicaba un error considerable dado a que se acciona con pistones hidrulicos, los que adems estn fallando, no se poda obtener un valor constante de la carga aplicada, lo que nos lleva a errores y lecturas de la dureza por medicin indirecta equivocados.14. Cul de los ensayos realizados proporciona ms informacin respecto al material? Explique porque

Hasta el momento el ensayo que proporciona mayor cantidad de informacin ha sido el ensayo de traccin, debido a que de manera indirecta, y analizando las zonas podemos obtener datos referentes como la dureza, la ductilidad, la resilencia.

15. Realice un cuadro comparativo de los materiales y sus principales propiedades de dureza, traccin, etc.

MaterialDureza BrinellModulo de elasticidad (MPA x 104)Modulo de cizalladura (MPA x 104)Limite elstico MPaResistencia a la traccinMPa

Acero de herramientas500 HB20.78.3130262

Aluminio15 HB6.92.62869

Cobre11 4.669200

MaterialDureza Brinell HBRm(MPa)

Acero al carbono 1040235750

Acero de baja aleacin 8630220800

Acero Inoxidable 410250800

Superaleacion frrea (410)250800

Fundicin dctil, 60-40-18167461

Aluminio 3003-H1440 150

Magnesio AZ31B73290

Magnesio de moldeo AM100A53150

Ti 5Al 2.5 Sn335862

Bronce al aluminio, 9% (aleacin de cobre)165652

Monel 400 (aleacin de niquel)120579

Cinc AC41A91328

Aleacion de soldadura 50:50 (aleacin de plomo)14.542

CONCLUSIONES:

Respecto a los ensayos de dureza me parece que la conclusin debe ser cualitativa, pues el objetivo adems de enfocarse a comprender el concepto de dureza era aprender a utilizar los instrumentos para obtenerla. Se trata pues de un objetivo cualitativo. Dicho esto, efectivamente, los materiales que empricamente sabamos ms duros, es decir, que ejercen una mayor resistencia a deformaciones localizadas, es decir, los que ms resistencia ofrecieron a ser rayados, fueron los que cuantitativamente mostraron una dureza mayor.

Lo importante de esta prctica, adems de la tcnica correcta para obtener dureza de una probeta, es que uno entienda que en realidad la Dureza como propiedad en el fondo se refiere a la resistencia a la deformacin plstica.

Este ensayo nos habla de la resistencia de un material a ser deformado. Por lo tanto estas propiedades son proporcionales.

Un asunto interesante que me pareci conveniente tocar en la conclusin, es que resulta que las pruebas que conocemos para determinar la dureza de un material son destructivas, es obligatorio tener una muestra e indentarla, por cualquiera de los ensayos estudiados en el laboratorio. Se har una indentacin y se destruir parte del material

De este ensayo podemos concluir que en cuanto a dureza Rockwell es fcil de llevar a cabo, porque no implica mayores clculos matemticos y el resultado de cada ensayo se obtiene de la directa lectura del dial.

Es fcil el reconocimiento de resultados errneos, porque vara mucho la lectura entre un ensayo y otro.Las probetas deben ser limpiadas para retirar el xido, suciedad y escamas de una de sus caras donde se realizarn las mediciones, se debe tener especial cuidado en no calentar la superficie durante el procedimiento de limpieza.

La probeta debe ser montada de tal forma que la superficie est en la normal del eje del indentador.Se conoci y aprendi a utilizar los distintos dispositivos para efectuar y comprobar la dureza de diversos materiales.

Por la rapidez y sencillez de los ensayos se pueden efectuar numerosos en muy poco tiempo y as verificar la autenticidad de los resultados.

BIBLIOGRAFIA

Procesos de Manufactura J. Kalpkhjan Editorial Mc graw Hill Introduccion a la Ciencia de los Materiales de Donald Askeland. .wikipedia.org/wiki/Dureza_Rockwell