Dureza

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1. ENSAYO DE DUREZA.

DUREZA.- Es la resistencia que presentan todos los materiales sólidos a ser penetrados por presión o por choque, o bien de ser rayados por otros materiales.

PRINCIPIO ó TEORÍA. La dureza tiene diferentes significados, según la especialidad de la gente; para un metalurgista es la resistencia a la penetración; para un ingeniero en lubricación es la resistencia al flujo del esfuerzo mecánico; en mineralogía es la resistencia al rayado; y en maquinado es la resistencia al corte. De lo anterior se desprende que la dureza esta ligada a un número de propiedades de la materia cuya resultante se identifica según la prueba empleada para definirla.

La dureza no puede definirse en forma precisa, ya que se tiene la idea de resistencia a cualquier herramienta penetrante que deja sobre la probeta una huella de forma y profundidad más o menos importante; se puede decir que la mejor forma para definirla es encontrar una forma para definir y medir su huella.

MÉTODOS PARA MEDIR LA DUREZA.

• BRINELL[pic 2]

• ROCKWELL

A LA PRESIÓN.

- VICKERS

• UNWIN

• TUKÓN

• MONOTRÓN[pic 3]

• ESCALA MINERALÓGICA

AL RAYADO        - MÉTODO DE LA LIMA

- ESCLERÓMETRO

AL REBOTE        - ESCLEROSCÓPIO DE SHORE

ENSAYO DE DUREZA BRINELL.

Este método se aplica para determinar la dureza de piezas no templadas (piezas laminadas, forjadas, moldeadas, matrices, accesorios y otras piezas). El ensayo Brinell consistente penetrar la probeta con una esfera de acero templado, de determinado diámetro D bajo una carga constante P en la superficie de la pieza la cual se pule de antemano con un disco de esmeril o con un papel de lija. Cuanto más duro es el metal tanto menor es el diámetro de la huella formada (cráter).

Por norma para la dureza Brinell el diámetro de la esfera es de 10mm. Para materiales no ferrosos o blandos la carga que se aplica es de 500 kg., sosteniéndose durante 30 seg. Para materiales ferrosos (aceros, hierros), la carga que se aplica es de 3000 Kg., sosteniéndose durante 15 seg.

DB =                 F        

A

Donde:

DB = Dureza Brinell. F = Fuerza aplicada.

A = Área del casquete.

DUREZA BRINELL PARA MATERIALES DELGADOS Y PEQUEÑOS.

Para ensayar probetas delgadas y pequeñas (espesor menor a 1.6mm) se emplea un penetrador esférico de 10mm de diámetro. La fuerza aplicada durante el ensayo y el diámetro del penetrador se relacionan de la siguiente manera:

Para materiales duros (aceros con Fe en alta proporción), el tiempo de aplicación es de 30 segundos y la fuerza aplicada es de F = 30d 2 . Para materiales blandos (los metales en general), el tiempo de aplicación es de 30 segundos y la fuerza de aplicación es F = 5d 2 . Para materiales muy blandos (estaño y plomo), el tiempo de aplicación es de 30 segundos y la fuerza aplicada es F = d 2.

EQUIVALENCIA DE LA DUREZA BRINELL Y LA RESISTENCIA A LA TENSIÓN.

Existen algunas expresiones por medio de la cuales se puede calcular la resistencia a la tensión conociendo la dureza Brinell.

Ley de Petrenko. T=(K) (DB) + C

T = Resistencia a la tensión (esfuerzo en el punto máximo). K = Constante.

DB = Dureza Brinell. C = Constante.

TABLA No. 34 RELACION ENTRE DUREZA BRINELL Y TENSIÓN.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL ENSAYO DE DUREZA BRINELL.

En el procedimiento de dureza Brinell presenta el inconveniente de que tamaño de la huella limita su empleo a probetas grandes. Sin embargo, esto no constituye tal inconveniente cuando el material a ensayar no es homogéneo.

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