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ALEJANDRO CASTILLO MARTÍNEZ JUAN MANUEL CANEDA OTERO
¿QUÉ ES? El ensayo Knoop es un ensayo de dureza, que va a determinar la dureza del material a probar. Este ensayo, recogido en la norma UNE- ENISO 4545, fue desarrollado en 1939 por Frederick Knoop. Principalmente este ensayo se aplica a materiales muy quebradizos o de láminas muy finas.
PREPARACION PARA ENSAYO
Vamos a utilizar una probeta constituida por un diamante de base rómbica, de ángulos en el vértice entre caras opuestas: α = 172,5º y β = 130º.
Esta probeta debe estar debidamente pulida para que la huella que deje pueda ser perfectamente reconocible y medible.
Igualmente la superficie del material que se quiere comprobar debe estar pulida y lisa.
INSTRUMENTOS DEL ENSAYO Para realizar el ensayo se va a utilizar una maquina universal de dureza. En la imagen inferior podemos observar la diferencia entre un ensayo Knoop y un ensayo Vickers.
PROCEDIMIENTO (I) El ensayo se realizará a una temperatura de 23+ 5 ºC, si no, debemos indicar la temperatura en el informe final. La fuerza de ensayo debe estar entre 0,098 N y 19,614 N. Debemos fijar la pobreta a un soporte fijo que tiene que estar estar limpio y libre de substancias extrañas. Ponemos el identador en contacto con la superficie de ensayo y aplicamos la fuerza en una dirección perpendicular a la superficie.
PROCEDIMIENTO (II)
El tiempo entre la aplicación de la fuerza inicial y la Fm no será superior a 10 segundos.
La fuerza de ensayo se debe mantener entre 10 y 15 segundos salvo especificación en contra.
Durante el ensayo el aparato debe estar protegido de golpes y vibraciones.
La distancia entre una huella y el limite de la probeta debe ser mínimo 3 veces la diagonal menor de la huella.
PROCEDIMIENTO (III)
La distancia entre dos huellas adyacentes deberá ser mínimo 2,5 veces la diagonal menor. Para observar la huella llevaremos la pobreta a un microscopio y así poder tomar los datos necesarios para el cálculo de la dureza.
PROCEDIMIENTO (IV) Hoy en día se utilizan máquinas que llevan un identador Vickers y un identador Knoop. Estas máquinas nos dan las medidas de la huella y la dureza automáticamente. En el siguiente video podemos ver una de ellas: http://www.youtube.com/watch?v=r2yjvfl2p Dk
DETERMINACIÓN DE LA DUREZA (I)
La Dureza Knoop (HK) se puede calcular aplicando la siguiente ecuación: Dureza Knoop = constante x
Fuerza de ensayo Área proyectada
*Área proyectada de la huella= (D x d) /2 *Constante= 0,102= 1/9,80665
La designación de la dureza puede ser designada de la siguiente manera: Ejemplo: 640 HK 0.1 /20
DETERMINACIÓN DE LA DUREZA (II)
Una vez obtenidos los datos y los resultados se deben exponer en el informe de ensayo: Referencia a la norma usada.
Información de la probeta y maquina usada. Resultado Obtenido. Esquema. Observaciones considerables.
Temperatura del ensayo.
INCERTIDUMBRE Para minimizar el error de la medida se puede proceder de varias maneras: Por medio de controles previos al ensayo: Huella de referencia Calibración de la maquina Comprobación de la pobreta y el penetrador
Por medio de ecuaciones predeterminadas recogidas en la tabla que se muestra a continuación.
INCERTIDUMBRE(II)
Tabla de ecuaciones.
APLICACIONES
Este ensayo esta destinado a la microdureza: para el ensayo de chapas, laminas extremadamente delgadas, superficies carburadas y recubrimientos por electrodeposición.
Se aplica en materiales como: Cadmio, Níquel, Cromo y Cinc…
BIBLIOGRAFÍA
NORMA UNE-EN-ISO 4545-1
http://es.wikipedia.org/wiki/Escala_de_Kno op
“Introducción a la ciencia e ingeniería de los materiales” – William D. Callister Tesis “Identación Knoop-Vickers” de Br. Peña y Hugo A. http://www.youtube.com/watch?v=r2yjvfl2pD k