Ensayo de Dureza (1)

Ensayo de dureza Por dureza se suele entender la resistencia que ofrece un material a ser rayado o penetrado por una pieza de otro material disnto. La dureza depende de la elascidad del material y de su estructura cristalina. Parcularmente, Parcularmente, en los metales puros la dureza aumenta aumenta proporcionalmente proporcionalmente a la cohesión y número de átomos por unidad de volumen. En las aleaciones la dureza aumenta con los tratamie t ratamientos ntos térmicos o con el endurecimiento por deformación. La dureza está liada al comportamiento de un material frente a la a!rasión o desaste desaste y la facilidad con que puede ser somedo a mecanizado. En estos ensayos se mide la resistencia resistencia de un material al ser penetrado por una pieza de otro material, denominado penetrador, penetrador, el cual se empu"a con una fuerza controlada y durante un empo #"o contra la super#cie del material cuya dureza se desea calcular. calcular. La velocidad de aplicación de la cara de!e ser lenta para que no e"erza in$uencia en la medida. El valor de la dureza se o!ene dividiendo la fuerza aplicada al penetrador entre la super#cie de la huella que de"a en el material. Resistencia a la indentación

La prue!a de dureza de indentación proporciona un po de prue!a con#a!le, directo y comúnmente entendido. entendido. %e mide carando un indentador de eometr&a y propiedades especi#cadas so!re el material durante un per&odo de empo especi#cado y midiendo la profundidad de penetración o las dimensiones de la indentación o impresión resultante. ' medida que el material que se ensaya es más !lando, la profundidad de penetración o las dimensiones de sanr&a se hacen más randes. Los pos comunes de prue!as de dureza incluyen (oc)*ell +profundidad de indentación o indentación no recuperada, recuperada, -noop  /ic)ers y 0rinell +área de sanr&a. La prue!a de (oc)*ell es el método más comúnmente usado en virtud de los resultados rápidos enerados enerados y se usa 1picamente en metales y aleaciones. Las prue!as -noop y /ic)ers son más adecuadas para materiales #nos, recu!rimientos y componentes metalorá#cos metalorá#cos montados. Las aplicaciones de prue!a de 0rinell eneralmente eneralmente incluyen hierro fundido, estructura de acero rande y aluminio. 'lunas prue!as de dureza se pueden hacer en cuesón de seundos con un disposivo de mano. La hendidura hecha por la prue!a de dureza puede ser triturada o puede ser tan peque2a que no afecte el rendimiento o la apariencia del componente. componente. 3e!ido a que las prue!as se realizan en el propio componente, cada producto o un chequeo de productos se puede pro!ar antes de enviarlo al cliente Tipos de dureza Dureza Mohs

%e usa para determinar la dureza de los minerales. %e !asa en que un cuerpo es rayado rayado por otro más duro. Esta es la escala de 4ohs5 6. <. @. B. D.

7alco alco 8 9 :eld :eldes espat pato o +;rt +;rtosa osa =eso eso > 9 ?u ?uarz arzo ?alc ?alcit itaa A 9 7opac opacio io :luo :luori rita ta C 9 ?or ?orin indó dón n 'pa 'patta 6 6 9 3ia 3iama mant ntee

La fundición ris esta entre A y CF el hierro dulce en el DF y los aceros entre 8,> y A.

Dureza Martens

 %e !asa en la medida de la anchura de la raya que produce en el material una punta de diamante de forma piramidal y de ánulo en el vérce de CG, con una cara constante y determinada. %e aplica so!re super#cies nitruradas. Dureza Herziana

/iene determinada por la menor cara que hay que aplicar a un material +con 0olas de 6,D a B mm. 3e acero eHtra duro para que de"e la huella. Dureza Monotron

Es una variante de la dureza Ierziana. /iene eHpresada por la cara que hay que aplicar para producir una penetración de ,6A puladas. El penetrador es una semiesfera de diamante de J,>D mm. 7iene dos disposivos, uno que da la cara aplicada y un sensor que para el ensayo cuando la penetración es de ,6AK. Dureza Brinell

:ue ideado en los a2os 6C por el ineniero sueco ohann 'uust 0rinell. El ensayo 0rinell, consiste en aplicar una cara o fuerza constante, normalmente entre D y @ -, durante un empo especi#cado +de 6 a @ seundos ulizando una !ola de car!uro de tunsteno de D o 6 mm de diámetro. El per&odo de empo de cara es necesario para aseurar que el $u"o de plásco del metal ha cesado. ' veces se ulizan fuerzas inferiores y !olas de menor diámetro en aplicaciones espec&#cas. %imilar a las prue!as de -noop y /ic)ers, la prue!a de 0rinell aplica sólo una fuerza de prue!a única. 3espués de rerar la cara, la impresión redondeada recuperada resultante se mide en mil&metros ulizando un microscopio de !a"a potencia o un disposivo de medición automáco. Las prue!as de 0rinell se usan 1picamente en prue!as de aluminio y aleaciones de co!re +en fuerzas inferiores y aceros y hierros fundidos en los ranos de fuerza más altos. El acero altamente endurecido u otros materiales usualmente no son pro!ados por el método 0rinell, pero el ensayo 0rinell es parcularmente úl en ciertos aca!ados de materiales, ya que es más tolerante a las condiciones super#ciales de!ido al tama2o del indentador ya la fuerte fuerza aplicada. Los pro!adores de 0rinell se fa!rican a menudo para acomodar piezas randes tales como piezas de fundición del motor y tu!er&as de ran diámetro. Inconvenientes del ensayo Brinell  

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Mo se puede realizar so!re super#cies esféricas o cil&ndricas. ?uando la deformación es peque2a se cometen randes errores en la medida del diámetro de la huella. Es aplica!le en el caso de materiales de durezas no muy altas, inferiores a la del penetrador.

Dureza Vickers

tam!ién comúnmente denominadas prue!as -noop o /ic)ers, tam!ién se realizan presionando un indentador de eometr&a especi#cada en la super#cie de prue!a. ' diferencia de las prue!as de (oc)*ell, la prue!a -noop o /ic)ers aplica sólo una fuerza de prue!a única. La impresión resultante o el área no recuperada se mide a connuación usando un microscopio de alta potencia en com!inación con oculares de medición #lar o, más recientemente, automácamente con el soN*are de análisis de imáenes. El diamante -noop produce un

alaramiento de forma rom!oidal con forma de rom!o con una ración entre las diaonales laras y cortas de aproHimadamente > a 6. Las prue!as -noop se realizan principalmente en fuerzas de prue!a de 6 a 6, las prue!as -noop son conocidas principalmente como micro9dureza o prue!as de 4icro9indentación y son 4e"or ulizado en peque2as áreas de ensayo o en materiales fráiles, ya que se produce una deformación m&nima del material en el área diaonal corta. El diamante de /ic)ers produce una forma piramidal cuadrada con una profundidad de indentación de aproHimadamente el 6O de la lonitud diaonal. La prue!a de /ic)ers ene dos ranos de fuerza disntos, micro +6 a 6 y macro +6) a 6), para cu!rir todas las prue!as requeridas. El indentador es el mismo para am!os ranos, por lo tanto, los valores de dureza /ic)ers son connuos so!re el rano total de dureza para metales +1picamente I/6 a I/6. Las prue!as de /ic)ers se conocen principalmente como ensayos de macro9indentación y se ulizan en una variedad más amplia de materiales, incluyendo los componentes de acero endurecido y de acero. Las sanr&as de /ic)ers tam!ién son menos sensi!les a las condiciones super#ciales que la prue!a de -noop. En am!os pos de prue!a el área medida se usa en una fórmula que incluye fuerza aplicada para determinar un valor de dureza. Las ta!las o las mediciones automácas electrónicas o de imáenes son una forma más común y conveniente de enerar números de dureza -noop y /ic)ers. Ventajas del ensayo Vickers    

Es innecesario sustuir el penetrador al variar la cara. %e puede ulizar en super#cies curvas. El valor de la dureza es independiente al valor de la cara. La prue!a se puede realizar so!re materiales muy duros

Dureza Rockwell

El ensayo de dureza (oc)*ell se !asa en una relación inversa a la medición de la profundidad adicional a la que un indentador es forzado por una cara total +mayor pesada más allá de la profundidad resultante de na cara preliminar +menor previamente aplicada. Qnicialmente se aplica una cara menor y se esta!lece una posición cero de referencia. La cara principal se aplica durante un per&odo determinado y se elimina, de"ando la cara menor aplicada. El número de (oc)*ell resultante representa la diferencia de profundidad desde la posición cero de referencia como resultado de la aplicación de la cara principal. 7odo el procedimiento requiere tan sólo unos pocos seundos hasta 6D para los pláscos. En la prue!a de (oc)*ell los resultados se o!enen rápida y directamente sin necesidad de un requisito de medición dimensional secundario. El po de indentador más común es un cono de diamante molido a 6< rados para pro!ar aceros endurecidos y car!uros. Los materiales más !landos se prue!an 1picamente usando las !olas del car!uro de tunsteno que se eHenden en los diámetros de 668 Khasta 6 I(?. Las fuerzas de prue!a de (oc)*ell pueden aplicarse tanto con células de cara de !ucle cerrado como con sistemas tradicionales de peso muerto. Ventajas del !todo Rockwell"

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4étodo rápido y preciso, no necesita de operarios especializados. Iuellas más peque2as que el método 0rinell. Qnconveniente ene que, si el material no asienta perfectamente, las medidas resultan falseadas. Prue!a de dureza para aceros templados.