Ensayo Brinell

PRACTICA Nº4

ENSAYO DE DUREZA BRINELL

OBJETIVOS

Al culminar la presente práctica, el alumno estará capacitado para:

• Conocer las principales características de los equipos de medición de dureza Brinell.

• Medir adecuadamente la dureza de materiales por el sistema Brinell.

RECURSOS

• Materiales.

o Acero SAE 1045.

o Acero SAE 1020.

o Acero SAE 1090.

• Herramientas.

o Lima Fina.

• Maquinas.

• Equipos.

o Durometro Brinell.

• Equipo de protección personal.

• Otros.

DURACIÓN DE LA PRÁCTICA

• Una sesión (4 horas).

MARCO TEÓRICO

1. APARATO DE ENSAYO BRINELL

Figura 1

2. TOMA DE DUREZA BRINELL

En el ensayo de dureza Brinell se emplea como penetrador una bola de acero templada, o una bola de metal duro. Se aplica al material con una fuerza de ensayo prefijada. Se mide el diámetro de la huella.

Figura 2

La dureza Brinell se calcula como relación entre la fuerza aplicada y la superficie de la huella,

El valor de la dureza HB se expresa sin unidades.

E! diámetro D de los penetradores está normalizado y es de: 10; 5; 2,5 o 1 mm. La fuerza de ensayo debe elegirse de forma que se obtenga un diámetro de huella d = 0,2*D a 0,7*D.

Para poder ajustar exactamente la fuerza del ensayo y que los resultados sean comparables se han normalizado algunos grados de carga:

30 10 5 2,5 1,25

Los valores de dureza son comparables solamente si se determinan con los mismos grados de carga y los mismos tiempos de penetración. El ensayo de dureza Brinell se aplica a materiales de acero no endurecidos y a metales no férreos.

Partiendo del grado de carga y del diámetro de bola utilizado se puede calcular la fuerza de ensayo.

El tiempo de penetración depende del material que se va a ensayar.

Ejemplo para acero: F = (30*D²)/0.102 = (30*100)/0.102

Diámetro de la bola D = 10mm.

Grado de carga del acero:30 F = 29 420N

Dureza Brinell

HB = (F*102)/A F = Fuerza de ensayo en N.

A = Diámetro de la huella en mm²

Grado de carga

0.102*F/D² en N/mm²

Figura 3

ACTIVIDADES DE LA PRÁCTICA

Tomando como referencia la Figura 1.

1. De acuerdo a la dureza aproximada del material a ensayar o patrón de prueba, seleccione el diámetro de la bola de acero conveniente y el peso de carga de prueba.

2. Coloque el indentador de bola (3) y ponga el peso sobre el platillo (2).

3. Coloque el patrón de prueba sobre el soporte (7) el cual es elevado girando la manivela de regulación (8) hasta que la muestra toque el penetrador de bola ligeramente.

4. Cierre la válvula de liberación (6).

5. Accione la presión del cilindro principal por medio de la bomba de mano (1).

6. Levante los pesos cuando la presión conveniente del indicador balancea el peso al pistón hidráulico, manteniendo la presión deseada durante 30 segundos bombeando constantemente.

La indentaciòn es hecha sobre la superficie de la pieza de prueba por medio de la bola de acero sujetada a la carga aplicada.

7. Abrir la válvula de liberación (6): la presión de aceite es liberada y el peso desciende. El indicador de carga regresa al punto cero.

8. Regrese girando la manivela de regulación (8).

9. Lea

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