Dureza

26/05/2011

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Ensayo de dureza

Medida de la resistencia de un material a deformarse permanentemente.

Resistencia que oponen los materiales a ser rayados o penetrados superficialmente por otros cuerpos.

¿Cómo evaluamos la dureza?

Dureza

Penetrador o indentador

Superficie de la muestra

Carga

Huella

Durómetro

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Ensayo de dureza

Se mide forzando la superficie del material a evaluar con un penetrador o indentador y midiendo penetrador o indentador y midiendo el tamaño de la huella o impresión.el tamaño de la huella o impresión.

Hecho de un material mucho más duro que el material a ensayar. Acero endurecido, carburo de tungsteno, diamante.

�Ensayo Brinell (HB)

�Ensayo Rockwell (HR)

Pruebas de microdurezaPruebas de microdurezaPruebas de microdurezaPruebas de microdureza

� Ensayos Vickers (HV)

� Ensayo Knoop (HK)

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DUREZA BRINELL

Dureza Brinell:Dureza Brinell:PenetradorPenetradorPenetradorPenetradorPenetradorPenetradorPenetradorPenetrador es una esfera de acero endurecido o de WC de 10 mm de diámetro

D

Di

CargaAplica una carga específica dependiendo del material a ensayar. Tiempo de aplicación de la carga: 10-30 s

Se mide el diámetro que deja la huella.

Se reemplaza en la fórmula.

F= carga aplicada en KgD= diámetro del penetrador en mmDi= diámetro de la huella o impresión en mm

HB= 2F

πD (D - √ D2- Di2 )

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� Ferrosos: 3000Kg, tiempo 10s

� No ferrosos :500Kg, tiempo 30s

¿Cómo expresar el resultado?¿Cómo expresar el resultado?

� 120 HBW � (10/3000/10 a 15 s)

� 75 HB/10/500/30 � Otras condiciones

�Número

�HB o HBW

�Diámetro de la bola

� Fuerza aplicada

� Tiempo de aplicación de la carga

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• Poco precisa en chapas de espesor <6mm.

• HB está relacionada con la Resistencia a la Tensión del acero mediante la relación:

Resistencia a la tensión (psi) = 500 HB

•Madera: entre 1 HB y 7 HB •Vidrio: 482 HB

Bola de acero endurecido� hasta 500 HB

Bola de WC hasta � 650 HB

DUREZA ROCKWELL

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Dureza Rockwell:Dureza Rockwell:

PenetradorPenetradorPenetradorPenetradorPenetradorPenetradorPenetradorPenetrador

esferaesferaesferaesfera de acero para materiales blandos.blandos.blandos.blandos.

conoconoconocono de diamante para materiales duros.

El equipo o instrumento mide automáticamente la profundidad la profundidad la profundidad la profundidad la profundidad la profundidad la profundidad la profundidad de penetración de penetración de penetración de penetración de penetración de penetración de penetración de penetración y la transforma en dureza Rockwell.

Profundidad

El espesor de la probeta del material en cuestión debe ser al menos diez veces la profundidad de la huella

Diámetros: 1/16 , 1/8 , ¼ ,1/2


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Probadores

� Normal : para espesores gruesos

Carga menor :10 Kg

Carga mayor: 60,100 y 150 kg

� Superficial: espesores delgados

Carga menor :3 Kg

Carga mayor: 10,30 y 45 kg


Existen diferentes escalas de dureza Rockwell (A, B, C, D, E, F)

.

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Existen diferentes escalas de dureza Rockwell (A, B, C, D, E, F)

.

Valores extremos en cada escala normalmente son muy imprecisos y debería hacerse un cambio de escala.

Escalas Rockwell empleadas comúnmente

� B: (Indentador de bola de 1/16” y 100 Kg de carga)

� C: (marcador de diamante y

150 Kg de carga

Probador normal

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¿Cómo indicar el resultado?

� 64 HRC = Número de dureza Rockwell de 64 en escala C

� 72 HRBW = Número de dureza Rockwell de 72 en escala B hecho con bola de carburo de W

El funcionamiento de los equipos deben ser El funcionamiento de los equipos deben ser verificados frecuentemente por medio de verificados frecuentemente por medio de

bloques de calibración o PATRONESbloques de calibración o PATRONES

¡IMPORTANTE!

¡Se deben hacer varias medidas y sacar un ¡Se deben hacer varias medidas y sacar un valor medio de durezas!valor medio de durezas!

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Microdureza Vickers:Microdureza Vickers:

PenetradorPenetradorPenetradorPenetradorPenetradorPenetradorPenetradorPenetrador es una pirámide de diamante.

Con ayuda de un microscopio se miden las diagonales de la huella y se aplica la fórmula.

HV= (1.854 F)/dl2

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Bibliografía

� Avner, Sidney. Introducción a la MetalurgiaFísica. McGraw Hill. 1988. Mexico.

� Askeland, D. Ciencia e Ingeniería de losMateriales. Ed. International Thomson,1998. Mexico.

� ASTM E-10. Standard test method forBrinnell Hardness of metallic materials.

� ASTM E-10. Standard test method forBrinnell Hardness of metallic materials.

� ASTM E-18. Standard test method forRockwell Hardness of metallic materials.

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