Informe-dureza

UNIVERSIDAD NACIONAL

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA

FACULTAD DE INGENIERIA MECNICA INGENIERA MECATRNICA

ENSAYO DE DUREZA

INTEGRANTES

SOPLA RIVERA WILBUR

PAREDES MARAZA RIDER

REVILLA OCHOA JOSETH

CURSO

:Ciencia de los materiales

SECCIN

:I

FECHA DE REALIZACIN:09-04-12 y 16-04-12

FECHA DE ENTREGA

:30-05-12

FUNDAMENTO TERICO

1. ENSAYO DE DUREZA BRINELL

Ensayo Brinell

Las condiciones normales del ensayo son:

D= 10 mm

F= 3000 Kp

Tiempo de carga = 15 segundos

El tipo de penetrador es una bola de acero templado (material muy duro).

Es recomendable para valores inferiores a 500 HB si la bola del penetrador no es de carburo de volframio.

Es correcto en materiales de perfil grueso, donde las huellas obtenidas son ntidas y de contornos delimitados. Si lo aplicamos a materiales de espesores inferiores a 6 mm, con bola de 10 mm de dimetro, se deforma el material y los resultados obtenidos son errneos. Para solucionar este problema se puede disminuir la carga de forma que las huellas sean menos profundas, disminuyendo tambin el dimetro de la bola, para que el dimetro de la huella quede comprendido entre:

D/4 < d < D/2

Si consideramos el valor medio tenemos que d = 0,375 D

No es fiable en materiales muy duros y de poco espesor. Tiene limitaciones.

No es recomendable para piezas cilndricas y esfricas.

Se cometen grandes errores en la medida del dimetro de la huella cuando la deformacin es pequea.

nicamente es aplicable en el caso de materiales de durezas no muy altas, que sean inferiores a la del penetrador.

Permite por aproximacin conocer el tipo de acero que se ensaya mediante la relacin:

La carga a aplicar depende del material a probar y del cuadrado del dimetro de la bola del penetrador F= K . D2

El tiempo de aplicacin de la carga depende del material que se ensaya y oscila entre 10 segundos y 3 minutos. Cuanto ms duro es el material, menor ser el tiempo de aplicacin (para aceros oscila entre 10 y 30 segundos).

Al variar la carga, es necesario sustituir el penetrador.

En este ensayo se mide la superficie de la huella.

2. ENSAYO DE DUREZA VICKERS

El mtodo Vickers se deriva directamente del mtodo Brinell. Se emplea mucho en laboratorio y en particular para piezas delgadas y templadas, con espesores mnimos hasta de 0,2 mm.

Se utiliza como penetradora 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.

Luego de deducir las relaciones geomtricas de la huella dejada por el penetrador en el material se tiene finalmente la siguiente ecuacin:

Sin embargo no se hacen clculos con la formula anterior, sino por medios grficos o de tablas, en las que se entra con la medida de la diagonal y de la carga, se obtiene directamente la dureza.

No es recomendable dar la dureza de Vickers, funcin de la profundidad de la huella, puesto que es muy pequea (d=7t).

Respecto a las cargas son independientes de la dureza obtenida, pues la diagonal resultara proporcional a la carga y para un mismo material saldr la misma dureza con cualquier carga.

Se utilizan cargas de 1 a 129 Kg. Siendo la ms utilizadas la de 30 Kg. Respecto al tiempo que se ha de mantener la carga oscila entre 10 y 30 segundos, siendo el ms empleado 15 segundos.

La dureza se expresa con las letras HV, seguida de dos cifras, una para la carga y la otra para el tiempo. Por ejemplo, si la carga ha sido 30 Kg, durante 15 segundos, se pone HV 30/15.

Condiciones de ensayo:

La superficie de la probeta debe ser pulida, plana; estar limpia, homognea y perpendicular a la bola, libre de xido y lubricantes. s = 1,5 d (s= espesor de la probeta).

Distancia entre centros de 2 huellas = (3:6) d; Distancia del centro de la huella al borde = (2,5:3) d.

Temperatura de ensayo = 23 C 5C

En probetas cilndricas, P debe ser tan pequea que f < 0,01 mm.

d 0,001 mm. ; d>0,5 mm. => d0,01 mm.

HV se redondea a la dcima.

HV>25 ++> se redondea a la unidad.

VENTAJAS

Las huellas son comparables entre s; independientes de las cargas. Pueden medirse una amplia gama de materiales, desde muy blandos hasta muy duros, llegndose hasta 1.150 HV. Se pueden medir piezas muy delgadas con cargas pequeas, hasta espesores de orden de 0,05 mm. Puede medirse dureza superficial. (para determinar recubrimientos de los materiales)La escala Vickers es ms detallada que la Rockwell; 32 unidades Vickers = 1 unidad Rockwell. Como es preciso examinar la huella puede comprobarse el estado del penetrador. Puede usarse en superficies no planas. Sirve para medir todo tipo de dureza.

3. ENSAYO DE DUREZA ROCKWELL

El mtodo de Rockwell permite medir dureza de aceros templados, se basa tambin en la resistencia que oponen los materiales al ser penetrados.

Sin embargo en lugar de determinar la dureza del material en funcin de la huella que deja el cuerpo penetrante, se determina en funcin de la profundad de esta huella.

Hay dos tipos de penetradores:

a) Un diamante en forma de cono de 12 00,01mm, que se denomina tambin penetrador Brale.b) Bolas esfricas de acero endurecido (templado y pulido) de 1/2", 1/4", 1/8 y 1/16pulgadas

Se utilizan cargas de 60, 100 y 150 Kg, para materiales gruesos y de 15, 30 y 45 para utilizarlos en materiales delgados.

Adems existen veintiuna escalas para 21 combinaciones de penetradores y cargas cada una diferente a la otra.

EscalaTipo de pruebaTipo y tamao del penetradorCarga menorCarga mayorColorColocacin

ANormalCono de diamante1060NegroFuera

BNormalBola de 1/1610100RojoDentro

CNormalCono de diamante10150NegroFuera

DNormalCono de diamante10100NegroFuera

ENormalBola de 1/810100RojoDentro

FNormalBola de 1/161060RojoDentro

GNormalBola de 1/1610150RojoDentro

HNormalBola de 1/81060RojoDentro

KNormalBola de 1/810150RojoDentro

LNormalBola de 1/41060RojoDentro

MNormalBola de 1/410100RojoDentro

PNormalBola de 1/410150RojoDentro

RNormalBola de 1/21060RojoDentro

SNormalBola de 1/210100RojoDentro

VNormalBola de 1/210150RojoDentro

15-NSuperficialCono de diamante315RojoDentro



15-TSuperficialBola de 1/16315RojoDentro



4. ENSAYO DE DUREZA DE SHORE

Mediante este mtodo la dureza se mide por la altura que alcanza el rebote de un cuerpo al caer de una altura fija sobre la superficie del material que se ensaya.

La mquina o equipo usado para medir esta dureza es el Esclermetro o Escleroscopio Shore; que consta de un martillo que pesa 1/22 onza, el cual tiene forma cilndrica con punta de diamante redondeado.

La altura de cada es de 10dividida en 140 partes, este durmetro no produce huella en el material ensayado.

CARACTERISTICAS:

No es de gran precisin, pero es muy rpido.

El equipo es fcil de manejar, poco voluminoso y de costo reducido.

Apenas produce deformacin en la probeta( no deja huella)

ANEXOSDureza Vickers(F>98N)Dureza Brinell 2)(0,102F/D2=30N/ mm2)DUREZA ROCKWELL

HRBHRFHRCHRAHRD 1)HR 15NHR 30NHR 45N

8085909510076,080,785,590,295,041,048,052,056,2

82,6

87,0......

10511011512012599,810510911411962,3

66,790,5

93,6......

13013514014515012412813313814371,2

75,0

78,796,4

99,0

101,4......

15516016517017514715215616216681,7

85,0103,6

105,5......

18018519019520017117618118519087,1

89,5

91,5107,2

108,7

110,1......

20521021522022519519920420921492,593,594,095,096,0111,3

112,4......

23023524024525021922322823323896,7

98,1

99,5113,4

114,3

115,1

20,321,322,2

60,761,261,6

40,341,141,7

69,670,170,6

41,742,543,4

19,921,122,2

255260265270275242247252257261(101)

(102).23,124,024,825,626,462,062,462,763,163,542,243,143,744,344,971,171,672,172,673,044,245,045,746,447,223,224,325,226,227,1

280285290295300266271276280285(104)

(105)

.27,127,828,529,229,863,864,264,564,865,245,346,046,547,147,573,473,874,274,674,947,848,449,049,750,227,928,729,530,431,1

310320330340350295304314323333..31,032,233,334,435,565,866,467,067,668,148,449,450,251,151,975,676,276,877,478,051,352,353,654,455,432,533,935,236,537,8

FUENTE: http://www.ttbadia.com/tablas.html

FUENTE: http://usuarios.fceia.unr.edu.ar/~adruker/Clasificaci%F3n%20de%20aceros%20Mat%20y%20Pro.pdfhttp://www.ttbadia.com/tablas.htmlhttp://www.terra.es/personal/ecalvog/eqdurezas.htmhttp://usuarios.fceia.unr.edu.ar/~adruker/Clasificaci%F3n%20de%20aceros%20Mat%20y%20Pro.pdfhttp://www.cemsa-renom.com/Equivalenciasdedureza.pdfhttp://www.juntadeandalucia.es/averroes/ies_sierra_magina/d_tecnologia/bajables/2%20bachillerato/Tema1-Caracteristicas%20enyasos%20de%20dureza.pdfCIENCIA E INGENIERIA DE LOS MATERIALES

Donald R. Askeland

Tercera Edicin 1998_1397190881.unknown

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