Ensayos de dureza

5/9/2018 Ensayos de dureza - slidepdf.com

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ENSAYOS DE DUREZA

Se define la dureza de un material como su resistencia a la indentación o impresión

permanente, la cual depende de la forma del identador y de la carga aplicada.

Los diversos ensayos de dureza se pueden dividir en dos grandes grupos:

1. Ensayos de dureza al rayado.

2. Ensayos de dureza por penetración.

1. Ensayos de dureza al rayado

y Método de Mohs

Los primeros procedimientos que se idearon para medir la dureza se basaron en laresistencia que oponen los cuerpos a ser rayados.

En método Mohs estableció la escala de dureza, mediante una tabla de diferentes

minerales que se ordenan en orden creciente según su capacidad para rayar al elemento

anterior de la relación. Si un material es rayado por uno de los minerales de la escala y no

por el siguiente, su dureza se encontrará entre esos dos valores de la escala.

Tabla 1. Escala de Mohs (dureza)

y Ensayos con lima

Dentro de los ensayos de dureza al rayado, son también importantes los ensayos con

lima, en los que e material se somete a una acción de una lima de forma y dureza

determinadas, si el material no puede marcarse con la lima, se dice que es duro a la lima.

y Método de Martens

Dentro de este tipo de ensayos destaca también el método de Martens; éste ideo unaparato (esclerómetro )con una punta piramidal de diamante, con un ángulo en el vértice

de 90°, sobre el cual, mediante un brazo de palanca, actúa una carga. La probeta se

desplaza bajo el diamante, produciéndose así un surco en ella. La cifra de dureza de

Martens expresa la carga en gramos que al aplicar sobre el diamante produce en la

probeta una raya de 10 micras de ancho.

2. Ensayos de dureza por penetración



Para este tipo de ensayos se utilizan diversos métodos que se diferencian en la forma de

los penetradores, en la carga que se aplica y en la forma de expresar el valor de la

dureza. Los más importantes son los denominados Brinell, Vickers y Rockwell.

y Dureza Bri nell (HBS)

Consiste en comprimir una bola de acero templado extraduro, de un diámetro

determinado, sobre el material a ensayar, por medio de una carga y durante un tiempo

determinado. En este ensayo la carga de la bola así como su diámetro dependen del tipo

de espesor del material a probar.

Figura 1. Equipo para ensayo de dureza de Brinell



Figura 2. Forma de realizar el ensayo de dureza de Brinell

La impresión de la huella será un casquete esférico, llamando D al diámetro de la bola, F

a la carga o fuerza aplicada y del diámetro de la huella, la dureza vendrá dada por:

Este ensayo se estableció para una carga de 3000 Kp y un diámetro de bola de 10 mm,

para determinar durezas de hierros y aceros con espesores mayores a 6 mm.

y Dureza Vickers (HV)

Este método se deriva del método Brinell, pero utiliza como penetrante, en vez de una

bola de acero, un diamante de punta pirámide con base cuadrada y ángulo de 136° en elvértice de las caras opuestas. Con este método se consiguen determinar durezas más

elevadas al aplicar cargas que pueden variar entre los 10 g/f (gramos/fuerza) y los

100Kgf. Este método se suele emplear para piezas delgadas y templadas, con espesores

mínimos de hasta 0.2 mm.

Figura 3. Forma de realizar el ensayo de Vickers



Para determinar el valor de la dureza, se miden las longitudes de las diagonales de la

huella, calculándose el valor medio.

Donde F=carga y d=diámetro medio de la huella.

y Dureza de K noop (HK)

Utiliza un indentador de diamante en forma de una pirámide alargada, con cargas

aplicadas que van generalmente de 25 g a 5 Kg. El número de dureza de Knoop queda

indicado por HK. Debido a las bajas cargas que se aplican, se trata de un ensayo de

microdureza. Por tanto es adecuado para materiales muy pequeños o delgados, y para

materiales frágiles, como carburos, cerámicas y vidrios.

Figura 4. Forma de realizar el ensayo de Knoop

El valor de la dureza de Knoop se determina a partir de las carga F (kg) y la diagonal

mayor D (mm) de acuerdo a la formula:

y Dureza de Rockwell (HRx)

Cuando el metal a ensayar es más duro que la bola de acero , se utiliza una punta cónica

de diamante (de 120°) para materiales duros (aceros templados), y una punta esférica

para materiales blandos (1/16´ de diámetro). En este caso, lo que se mide es la

profundidad de la huella. El ensayo se realiza en tres fases. En la primera, se aplica lacarga previa y se pone a cero la escala del aparato denominado durómetro.



Figura 5. Durómetro

En la segunda, se aplica la carga adicional durante unos 10 s. en la tercera y última fase,

se retira la carga adicional, dejando, únicamente, la carga previa; realizando la lectura,que determina el valor numérico de la dureza del material, sobre la escala de durómetro.

Cuanto mayor sea la profundidad residual de la huella, menos es la dureza de Rockwell.

Figura 6. Forma de realizar el ensayo de Rocwell



En la denominación Rockwell (HRx), las letras HR identifican este tipo de ensayo y el

especio ³x´ se reserva para una letra que indica la denominación del ensayo, aportando

datos sobre si se utiliza bola o cono y sobre la carga aplicada.}

Por medio de una lima en buen estado, se puede determinar de forma aproximada la

dureza de un acero templado; si no entra la lima, la dureza del acero será supero a 60

HRC, y si entra será inferior a 58 HRC.

Tabla 2. Escalas comunes de dureza de Rockwell

Bibliografía.

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