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Dureza Dinamicos
Ing. Guido Quispe Ampuero
En los ensayos dinámicos la carga se aplica en
forma de impacto a diferencia de los métodos
estáticos en los que se aplica en forma
relativamente lenta y progresiva.
Como sucede en la mayoría de los métodos
dinámicos de ensayo, la determinación de la
dureza por métodos de este tipo depende la
energía absorbida por la probeta y por lo tanto
los resultados deben ser tomados
cuidadosamente.
Ensayos Dinámicos.
Ensayos Dinámicos.
Como se verá los resultados que arrojan
los métodos dinámicos son dependientes
de la elasticidad del material y por lo
tanto los resultados son comprables en
materiales con las mismas propiedades
elásticas.
En el grupo de los ensayos dinámicos
se puede incluir sin discusión alguna
los ensayos de dureza por rebote.
En los métodos por rebote el
identador forma parte de un percutor
que es lanzado sobre la superficie a
ensayar con energía conocida; el valor
de dureza se obtiene a partir de la
energía de rebote del percutor luego
de impactar en la muestra.
El método Shore consiste en
determinar el rebote que sufre un
percutor al chocar contra la
superficie que se ensaya, cuando se
lo deja caer desde una altura
determinada.
Método de Shore
Método de Shore
El percutor utilizado es de acero duro de forma
cilíndrica y punta redondeada de muy buena
terminación, la que también puede ser de diamante.
El percutor cuyo peso es de 3 a 7 gr se deja caer
desde una altura de 250 mm y la lectura del rebote
se hace directamente en una escala de 140
divisiones en la que un rebote que alcanza 100
divisiones corresponde a un acero templado
(martensítico) para herramientas.
Método de Shore Cuando el percutor cae sobre una superficie
una parte de la energía potencial inicial es absorbida por la deformación plástica que sufre la superficie en la penetración.
De esta manera si el percutor se deja caer en un material blando y en uno comparativamente más duro, el rebote del percutor alcanzará menor altura luego de impactar en la superficie del material más blando ya que habrá una mayor penetración y por lo tanto una mayor absorción de energía.
Escleroscopio.- Mide la altura de rebote, después de que el penetrador cae por su propio peso desde una altura definida.Es una medida de la resistencia del material, o sea, la energía que puede absorber en el intervalo elástico.
CARACTERÍSTICAS DEL ENSAYO:
◦No es de gran precisión, pero es
muy rápido.
◦El equipo es fácil de manejar, poco
voluminoso y de coste reducido.
◦Apenas produce deformación en la
probeta (no deja huella).
Dureza Leeb Una evolución del método Shore es el
método de Leeb. En este caso un cuerpo con un percutor
que puede ser una bolilla de carburo de tungsteno de 3 o 5 mm de diámetro, es lanzado a velocidad conocida, por acción de un resorte.
Cuanto más blando el material a ensayar menor velocidad alcanzará el cuerpo percutor luego del impacto.
Dureza Leeb
La medición de velocidad antes y después del impacto se hace mediante la diferencia de potencial eléctrico que se genera en una bobina, al ser atravesada por el cuerpo percutor que contiene un imán permanente.
Como se sabe la diferencia de potencial en bornes de una bobina depende de la variación del flujo magnético, la que a su vez dependerá de la velocidad con la que el percutor atraviesa la bobina.
El método de medida Equotip se basa en el lanzamiento de un cuerpo de impacto impulsado por un resorte contra una superficie de prueba.
Las velocidades de impacto y retroceso (Vi, Vr) se miden y se procesan para convertirlas en el valor de dureza L (Escala Leeb, L=1000*Vr/Vi).
Los valores resultantes se convierten automáticamente a las unidades de dureza convencionales como Rockwell (HRC, HRB), Brinell (HB), Vickers (HV) y Shore (HS)
Dureza Leeb
Los resultados que arrojan tanto el método de Shore como el Leeb dependen de la resiliencia de la probeta, la del matillo y la deformación permanente sobre el material ensayado.
La influencia de las propiedades elásticas del material puede resultar en que si se ensayan dos materiales cuya “dureza real” es la misma, se obtengan valores diferentes, debido a las diferencias en la resiliencia de ambos materiales.
Dureza Leeb
Por este motivo para que los resultados sean comparables es necesario agrupar los materiales según sus propiedades elásticas y no existe una relación directa que permita convertir los valores determinados por estos métodos a las escalas de dureza convencional (HB, HRC, HV, etc).
No obstante, empíricamente a partir de numerosos ensayos se ha establecido la relación de conversión a las escalas convencionales para cada grupo de materiales.
Los instrumentos modernos disponen de nueve grupos de materiales como los indicados en la tabla siguiente; el usuario debe seleccionar el grupo que corresponda, en el menú del instrumento, antes de realizar el ensayo.
Además el software de estos aparatos, incluye las tablas de conversión según DIN50150 y ASTM E140 permitiendo la obtención directa de lo valores no solo en la escala HL sino también en las escalas HB, HRC, HRB, HS y HV.
Tabla: Grupo de Materiales
El método Leeb y Equotip
