viernes, 2 de octubre de 2009

INVESTIGACIÓN SOBRE DUREZA

Investigar acerca de los diferentes métodos utilizados para medir la Dureza en los materiales y en especial en los metales.

ENSAYOS ESTÁTICOS DE DUREZA

  • ENSAYOS DE DUREZA AL RAYADO.
    • MÉTODO MOHS
    • DUREZA MARTENS
    • MÉTODO DE RAYADO A LA LIMA.
  • ENSAYOS DE DUREZA A LA PENETRACIÓN.
    • MÉTODO BRINELL
    • MÉTODO VICKERS
    • MÉTODO ROCKWELL


Durómetro:

Un durómetro es un aparato que mide la dureza de los materiales, existiendo varios procedimientos para efectuar esta medición.

Los más utilizados son los de Rockwell, Brinell, Vickers y Microvickers. Se aplica una fuerza normalizada sobre un elemento penetrador, también normalizado, que produce una huella sobre el material. En función del grado de profundidad o tamaño de la huella, obtendremos la dureza.

Dentro de cada uno de estos procedimientos, hay diversas combinaciones de cargas y penetradores, que se utilizarán dependiendo de la muestra a ensayar.



DUREZA MOHS:

Mohs eligió diez minerales a los que atribuyó un determinado grado de dureza en su escala empezando con el talco, que recibió el número 1, y terminando con el diamante, al que asignó el número 10.

Dureza Mineral Comentario
1 Talco Se puede rayar fácilmente con la uña
2 Yeso Se puede rayar con la uña con más dificultad
3 Calcita Se puede rayar con una moneda de cobre
4 Fluorita Se puede rayar con un cuchillo
5 Apatito Se puede rayar difícilmente con un cuchillo
6 Ortoclasa Se puede rayar con una lija de acero
7 Cuarzo Raya el vidrio
8 Topacio Raya a todos los anteriores
9 Corindón Zafiros y rubíes son formas de corindón
10 Diamante Es el mineral natural más duro



Dureza Vickers:

El ensayo de dureza Vickers, llamado el ensayo

universal, es un método para medir la dureza de los materiales. Sus cargas van de 5 a125 kilopondios (de cinco en cinco). Su penetrador es una pirámide de diamante con un ángulo base de 136º.


Este ensayo constituye una mejora al ensayo de dureza Brinell. Se presiona el indentador contra una probeta, bajo cargas más livianas que las utilizadas en el ensayo Brinell. Se miden las diagonales de la impresión cuadrada y se halla el promedio para aplicar la fórmula antes mencionada.

Este tipo de ensayo es recomendado para durezas superiores a 500 HB (en caso de ser inferior, usar ensayo de dureza Brinell). Este ensayo, además, puede usarse en superficies no planas. Sirve para medir todo tipo de dureza, y espesores pequeños. (Aunque si el material es muy blando, se usa el método de Brinell)


Dureza Brinell:

Este ensayo se utiliza en materiales blandos (de baja dureza) y muestras delgadas. El indentador usado es una bola de acero templado de diferentes diámetros. Para los materiales más duros se usan bolas de carburo de tungsteno. En el ensayo típico se suele utilizar una bola de acero de 10 milímetros de diámetro, con una fuerza de 3000 kilopondios. El valor medido es el diámetro del casquete en la superficie del material.


Dureza Rockwell:

La dureza Rockwell o ensayo de dureza Rockwell es un método para determinar la dureza, es decir, la resistencia de un material a ser penetrado. El ensayo de dureza Rockwell constituye el método más usado para medir la dureza debido a que es muy simple de llevar a cabo y no requiere conocimientos especiales.

El ensayo consiste en disponer un material con una superficie plana en la base de la máquina. Se le aplica una precarga menor de 10 kg, básicamente para eliminar la deformación elástica y obtener un resultado mucho más preciso. Luego se le aplica durante unos 15 segundos un esfuerzo que varía desde 60 a 150 kg a compresión. Se desaplica la carga y mediante un durómetro Rockwell se obtiene el valor de la dureza directamente en la pantalla, el cual varía de forma proporcional con el tipo de material que se utilice. También se puede encontrar la profundidad de la penetración con los valores obtenidos del durómetro si se conoce el material.

Ensayo Rockwell Superficial:

Es una variante del Ensayo Rockwell cuyo fin es únicamente analizar la superficie de los materiales. Por ejemplo, para analizar la superficie de un acero que ha sido tratado por carburación y medir así su dureza. Su técnica es básicamente reducir el esfuerzo aplicado para sólo penetrar en la superficie.

Escalas de dureza Rockwell:

Símbolo de la escala Penetrador Carga mayor (kg) Aplicaciones
A Diamante 60 Aceros tratados y sin tratar. Materiales muy duros. Chapas duras y delgadas.
B Bola de 1/16 pulgada 100 Aceros recocidos y normalizados.
C Diamante 150 Aceros tratados térmicamente.
D Diamante 100 Aceros cementados.
E Bola de 1/8 pulgada 100 Metales blandos y antifricción.
F Bola de 1/16 pulgada 60 Bronce recocido.
G Bola de 1/16 pulgada 150 Bronce fosforoso y otros materiales.
H Bola de 1/8 pulgada 60 Metales blandos con poca homogeneidad, fundiciones con base hierro.
K Bola de 1/8 pulgada 150 Aplicaciones análogas al tipo anterior.

Escalas de dureza Rockwell Superficial:

Símbolo de la escala Penetrador Carga mayor (kg) Aplicaciones
15N Diamante 15 Aceros nitrurados, cementados y herramientas de gran dureza.
30N Diamante 30 Aplicaciones análogas al tipo anterior.
45N Diamante 45 Aplicaciones análogas al tipo anterior.
15T Bola de 1/16 pulgada 15 Bronce, latón y aceros blandos
30T Bola de 1/16 pulgada 30 Bronce, latón y aceros blandos
45T Bola de 1/16 pulgada 45 Bronce, latón y aceros blandos
15W Bola de 1/8 pulgada 15 Bronce, latón y aceros blandos
30W Bola de 1/8 pulgada 30 Bronce, latón y aceros blandos
45W Bola de 1/8 pulgada 45 Bronce, latón y aceros blandos


ENSAYO DE DUREZA DE MARTENS:

Para los metales se emplea el método Martens que consiste en medir el surco que deja una punta de diamante con forma piramidal a la que aplicamos una carga constante y que se desplaza sobre la superficie del metal.

Ensayos de dureza por penetración ( estáticos)

Se trata de averiguar la dureza de un material por la huella que deja un penetrador.