UNIVERSIDAD SANTO TOMAS DIVISIÓN DE INGENIERÍAS FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Asignatura:
MATERIALES INDUSTRIALES I – Grupo 3A
C.A. Colorado Garzon, A. Feria Agudelo, L.F. González Triana
Ensayo De Dureza Acero 1045 Autores (C.A. Colorado Garzon, A. Feria Fe ria Agudelo, L.F. González riana! riana!
" E#$%E& E#$%E& El ensayo se basa en, en determinar la dureza del acero 1045, por medio de dos diferentes métodos el Rockwell y el Brignell, se realizaron en el laboratorio de similar forma, para determinar dureza Palabras clave - dureza, dureza, Rockwell, Brignell. Brignell.
A'#"AC !"e assay is based on it, determine t"e "ardness of t"e steel #$%5%, by two different met"ods and t"e Rockwell Brignell, were performed in t"e laboratory in a similar manner to determine "ardness e!words " #ardn " #ardness, ess, Rockwell, Brignell.
&rimer 'utor( carloscolorado)usantotomaseduco Estudiante de *ngenier+a, acultad de *ngenier+a -ec.nica, /niersidad anto !om.s egundo 'utor( alfredoferia)usantotomaseduco alfredoferia)usantotomaseduco Estudiante de *ngenier+a, acultad de *ngenier+a -ec.nica, /niersidad anto !om.s !om.s !ercer !ercer 'utor( luisgonzalezt)usantotomaseduco luisgonzalezt)usantotomaseduco Estudiante *ngenier+a, acultad de *ngenier+a -ec.nica, /niersidad anto !om.s Ensayo de 2ureza 'cero 1045
. & &")D$CC*& e define dureza como la mayor o menor resistencia 3ue un cuerpo opone a ser rayado o penetrado por otro o bien, de un cuerpo respecto a otro tomado como elemento de comparacin a determinacin de la dureza por cual3uiera de los posibles procedimientos a adoptar, nos da una idea muy apro6imada de la resistencia del material a la traccin, de la intensidad del tratamiento térmico y de su aptitud al desgaste y mecanizado En la actualidad, se "an generalizado los métodos 3ue permiten obtener la dureza de los materiales por la resistencia 3ue oponen a la penetracin de otros m.s m.s duros en determinadas condiciones, condiciones, dando lugar, lugar, esta penetracin, penetracin, a una deformacin del material denominada impresin El procedimiento mencionado es el empleado en la determinacin de la dureza Rockwell, Brinell y 7ickers 7ickers
. %E)D)L)G+A e entiende por dureza la propiedad de la capa superficial de un material de resistir la deformacin el.stica, pl.stica y destruccin, en presencia de esfuerzos de contacto locales inferidos por otro cuerpo, m.s duro, el cual no sufre deformaciones residuales 8inentador o penetrador9, de determinada forma y dimensiones /n an.lisis de la anterior definicin nos llea a las siguientes conclusiones( conclusiones(
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UNIVERSIDAD SANTO TOMAS DIVISIÓN DE INGENIERÍAS FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Asignatura:
MATERIALES INDUSTRIALES I – Grupo 3A
C.A. Colorado Garzon, A. Feria Agudelo, L.F. González Triana
19 a dureza, por por definicin, definicin, es una propiedad de la capa superficial del del material, no no del material material en s+ s+ :9 los métodos métodos de dureza dureza por indentaci indentacin n presupone presuponen n la presencia presencia de esfuerzos esfuerzos de contacto contacto,, por lo tanto, la dureza puede ser cuantificada como tal %9 El indentad indentador or o penetrado penetradorr no debe sufrir sufrir deformaci deformaciones ones residua residuales les
Dureza 'rinell El est.ndar '!- E 10$;< define la dureza Brignell como un método de ensayo por indentacin por el cual, con el uso de una m.3uina calibrada, se fuerza una bola endurecida, ba=o condiciones espec+ficas, contra la superficie del material a ensayar y se mide el di.metro de la impresin resultante luego de remoer la carga
Imagen1. Imagen que demuestra la du reza Brignell.
'teniéndonos a la definicin, el n>mero de dureza Brinell 8como esfuerzo de contacto9, es la relacin de la carga & 3ue efect>a el indentador esférico de di.metro 2, al .rea de la superficie de la "uella(
[ √ ( )] 2
HB =
P A
=
P πD 2
( D −√ D D −d ) 2
2
=
P D
2
π
−
1
−
1
d
2
D
En la pr.ctica se usa la siguiente formula HB =
P A
=
2 P
√ −d )
πD ( D − D D
2
2
=¿
En ensayo de dureza Brinell 8B?@, Brinell ?ardness @umber9 es m.s r.pido, pero también es muc"o menos preciso e basa en las dimensiones de la "uella 3ue de=a un identador 8normalmente de bola, por lo 3ue la dimensin a medir es un di.metro9 en la superficie del material, tras la aplicacin de una carga /na ez retirada la carga, es necesario medir f+sicamente el di.metro o tamaAo de la "uella 3ue "a de=ado el identador y comparar la dimensin encontrada contra una tabla de materiales y tamaAos de "uella, para obtener el n>mero de dureza Brinell
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MATERIALES INDUSTRIALES I – Grupo 3A
C.A. Colorado Garzon, A. Feria Agudelo, L.F. González Triana
rocedi-iento ara o/tener la dureza 'rinell &ara obtener la dureza Brinell de la superficie de un material se presiona contra la probeta una bola de acero con determinado di.metro 2 a bola se mantiene alg>n tiempo ba=o la carga & uego de retirada la carga se miden dos di.metros, en direcciones mutuamente perpendiculares, de la impronta de=ada, con ayuda de un microscopio El alor medio de los di.metros 8d9 y los otros alores se sustituyen en la frmula de traba=o para obtener el alor de la dureza Brinell En las mismas condiciones se realizan arias indentaciones m.s
Dureza "oc2ell Esta prueba de dureza consiste en medir la profundidad de la impresin ocasionada por la carga aplicada sobre la superficie del material El n>mero de dureza obtenido en esta prueba no tiene unidades iempre un mayor alor de dureza dureza obteni obtenido, do, signif significa ica una mayor mayor dureza dureza del materi material al on este este método método se pueden pueden medir medir dureza durezass muy diferentes y en materiales muy diersos, por e=emplo( materiales con dureza eleadaC materiales con durezas intermediarias y materiales con ba=a dureza
D
rinciio de la -á3uina de dureza "oc2ell
&ara conocer si la m.3uina de dureza brinda datos confiables de dureza, se realiza la calibracin con un patrn de dureza dureza propio propio de la m.3uina m.3uina Este patrn tiene certificacio certificaciones nes internaci internacional onales es e6pedidas e6pedidas por fabricante fabricantess o laboratorios de prestigio /na ez realizada la calibracin y seleccionada la regin o superficie de medicin de dureza, la cual deber. ser una superficie ma3uinadaC planaC paralela y completamente e6enta de posibles defectos superficiales e realiza la medicin de la dureza por la aplicacin de una carga inicial de 10 kilos denominada pre$ carga y después se completa la carga total, cuyo alor depender. del tipo de material y de la escala Rockwell seleccionada
'l aplicar aplicar la carga carga total se produce produce una deformacin deformacin pl.stica pl.stica permanente permanente y la profundida profundidad d de penetraci penetracin, n, depender. de la dureza del material 'l retirar la carga total aplicada por la m.3uina, ocurre una recuperacin el.stica del material a m.3uina de dureza es capaz de medir la diferencia de profundidad de penetracin originadas por las cargas y e6presarla en alores de dureza El ensayo de dureza Rockwell 8?R, ?ardness Rockwell9 es m.s e6acto, se basa en la medicin de la penetracin de un identador, calibrado para la aplicacin, con una carga igualmente calibrada para el tipo de materialC en la superficie del material a probar, tomando en cuenta adem.s la recuperacin del material +sicamente, la medicin de dureza Rockwell es una medicin de la profundidad de penetracin del identador menos la recuperacin del material, por eso el alor de dureza Rockwell se mide una ez retirada la carga del identador
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Dureza "oc2ell 6"' <4,% <%,4 <%, Datos <4,1 <%,4 $a%eriales &ndus%riales &ndus%riales & " G 'A, (nsa!o )e )ureza, *unio *unio de +, /ág. ' a /ág. 0 ro-edio <%,;
UNIVERSIDAD SANTO TOMAS DIVISIÓN DE INGENIERÍAS FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Asignatura:
MATERIALES INDUSTRIALES I – Grupo 3A
C.A. Colorado Garzon, A. Feria Agudelo, L.F. González Triana
1La dureza de Rockwell Te2rica del acero 03 es de 40 5RB6 F%GC el alor Hbtenido se puede obserar en la 1. esto nos da un error relatio porcentual del 0,:I esto nos dice 3ue los datos obtenidos si son del acero 1045
tabla
Dureza 'rinell 6' Datos ro-edio
1% 10 10 11 1: 11,:
a/la a/la 8. 8. 1La dureza de Brinell Te2rica del acero 03 es de ' 5B6 F%GC el alor Hbtenido se puede obserar en la tabla 2. esto nos da un error relatio porcentual del 1,1I esto nos dice 3ue los datos obtenidos si son del acero 1045
7. 7. C)&CL$#)&E# En las tablas est.ndar de dureza de materiales es preferido el alor de dureza Rockwell contra el Brinell, por3ue 1 slo alor de dureza Rockwell en cual3uiera de sus escalas, e3uiale a un rango de n>meros de dureza Brinell a enta=a del método Brinell, es 3ue puede ser port.til y se puede aplicar sobre piezas en funcionamiento o ya instaladas ?ay durmetros port.tiles Brinell, 3ue, al llear a cabo la medicin del tamaAo de la "uella, traducen el alor a dureza Rockwell B o 8?Rb o ?Rc9 's+ podemos determinar la dureza es la dificultad para rayar o generar marcos por un proceso de penetracin profunda de un material para para rayar a otroC para determinar esto podemos podemos "acer dos tipos tipos de pruebas la Rockwell y la la Brinell a m.s precisa de estas dos es la Rockwell, pero la Brinell es una prueba 3ue se puede realizar con un aparato port.til por eso es m.s utilizada en medios no tan precisos y si m.s apro6imados
7. "EFE"E&CA# F1G '!- E10 Brinell "ardness F:G '!- E1<( Ensayo de dureza Rockwell y dureza Rockwell superficial F%G "ttp(JJwww "ttp(JJwwwsumiteccr sumiteccrcomJ'plicaci comJ'plicacionesJ'rticulosJp onesJ'rticulosJpdfsJ'**I:01045 dfsJ'**I:01045pdf pdf
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