Ensayos de dureza
Los ensayos de dureza tienen como objetivo determinar la dureza, es decir, la resistencia de un material a ser penetrado, de un material determinado. Para ello se emplean varios métodos, entre los que destacan:
Ensayo de dureza Brinell
Este ensayo consiste en oprimir una bola de acero endurecido contra una probeta. Se suele usar una bola de 10 mm y una carga de 3000 Kg, para metales duros, 1500Kg para metales de dureza intermedia y 500 Kg para materiales suaves.
Hay disponibles varios tipos de máquinas para hacer este ensayo; se pueden dividir en cuanto a: el método de aplicación de la carga ( presión de aceite, tornillo propulsado por engranes, pesas con palanca),método de operación (manual, fuerza motriz), método de medición de la carga (pistón con pesas y calibrador bourdon, dinamómetro, pesas con palanca ), y tamaño ( grande y pequeño).
Prueba de dureza Vickers
El ensayo Vickers es a menudo más fácil de usar que otros ensayos de dureza ya que los cálculos necesarios son independientes del tamaño de la Indentador, y la Indentador puede ser utilizado para todos los materiales independientemente de su dureza. El principio básico, al igual que con todas las medidas de dureza, es de observar el material en tela de juicio la capacidad de resistir a la deformación plástica de una fuente estándar. El ensayo de Vickers puede usarse para todos los metales y tiene una de las escalas más amplia entre los ensayos de dureza. La unidad de dureza determinado por la prueba que se conoce como la pirámide Número Vickers (HV).
Este método se deriva del método de Brinell. En este ensayo, se utiliza como penetrador una punta piramidal de base cuadrangular y ángulo en el vértice entre caras de 136°. Este ángulo se eligió 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.
Ventajas del método Vickers:
1. Las huellas Vickers son comparables entre sí; independientes de las cargas.
2. Pueden medirse una amplia gama de materiales, desde muy blandos hasta muy duros, llegándose hasta 1.150 HV.
3. Se pueden medir piezas muy delgadas con cargas pequeñas, hasta espesores de orden de 0,05mm.
4. Puede medirse dureza superficial. (Para determinar recubrimientos de los materiales)
5. La escala Vickers es más detallada que la Rockwell; 32 unidades Vickers = 1 unidad Rockwell
Ensayo de dureza Rockwell
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. Se pueden utilizar diferentes escalas que provienen de la utilización de distintas combinaciones de penetradores y cargas, lo cual permite ensayar prácticamente cualquier metal o aleación. Hay dos tipos de penetradores: unas bolas esféricas de acero endurecido (templado y pulido) y un penetrador cónico de diamante con un ángulo de 120º y vértice redondeado formando un casquete esférico el cual se utiliza para los materiales más duros.
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.
Ventajas del método Rockwell:
- Método rápido y preciso, no necesita de operarios especializados.
- Huellas más pequeñas que el método Brinell.
- Inconveniente tiene que si el material no asienta perfectamente, las medidas resultan falseadas.
- Prueba de dureza para aceros templados.
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daniel -