Informe de Laboratorio N° 2 Ensayo de Dureza Brinell

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UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PANAMÁ

Facultad de Ingeniería Mecánica

Licenciatura en Ingeniería Mecánica

Informe de Laboratorio N° 2

Ensayo de Dureza Brinell

Cordovez, Mirna 8-933-212

López, Bryan  8-917-1615

Quintero, Victor 8-941-1484

Santamaría, Steyci  4-780-1734

1EM121

Alejandro Boyd

11 de octubre de 2017

• Objetivos

• Marco Teórico

• Descripción Experimental: debe expresar y describir todo el material y equipo utilizado, como también los pasos necesarios para la realización de la experiencia. Cuente y detalle todo lo que usted verdaderamente realizó, como lo hizo y que debió tener en cuenta, con sus palabras, no copie.

Una de las maquinas utilizadas en el ensayo de dureza Brinell fue la Unidad EEDB desarrollada por EDIBON.

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Consiste en un durómetro que determina la dureza Brinell en metales, aleaciones duras, aceros templados, etc. Además, se puede usar con otros materiales, como plásticos rígidos, baquelita, etc.

Se utiliza una bola penetrante de diámetro específico en la prueba de dureza Brinell para presionar la superficie de la pieza de prueba con una fuerza específica, dicha fuerza específica se imparte mediante un motor eléctrico. Después de la fuerza de prueba se mantiene durante un tiempo determinado, se elimina dicha fuerza de prueba y los diámetros de las muescas en la superficie del espécimen se miden con un microscopio.

Especificaciones Técnicas:

-Acepta muestras de formas redondas, planas o irregulares.

-Control del tiempo de respuesta: Ajustable entre 5 y 60segundos.

-Rango de medida: 8-650HBW.

-Fuerza aplicada de ensayo: 612,9 N (62,5 Kgf) – 980 N (100 Kgf), 1226 N (125 Kgf) -

1839 N (187,5 Kgf) – 2452N (250 Kgf) – 4900 N (500 Kgf) - 7355 N (750 Kgf) – 9807 N

(1000 Kgf) - 2940N (3000Kgf).

-Altura máxima de la muestra de ensayo: 220mm.

-Profundidad de la garganta (distancia entre el punto central del indentómetro y el

cuerpo del durómetro): 135 mm.

-Plato porta-muestras plano pequeño: 60 mm. De diámetro.

-Plato porta-muestras plano grande: 200 mm. de diámetro.

-Plato porta-muestras en “V”: 80 mm. de diámetro.

-Identómetros de bola de acero de 2,5 mm, 5 mm y 10 mm.

-4 bolas adicionales de cada tamaño.

-2 bloques de ensayo:

   - HBW/3000/10 (150 250)

   - HBW/750/5 (150 250)

-Microscopio portátil para lectura de huellas con amplificación 20X. Valor mínimo de

división de la rueda del micrómetro 0,005 mm.

También se utilizó un durómetro portátil de rebote Leeb. El principio de dureza Leeb está basado en el método (de rebote) dinámico. Un cuerpo de impacto con una punta de prueba de metal duro es propulsado mediante fuerza de resorte contra la superficie de la pieza de ensayo.

Cuando el cuerpo de impacto pega en la superficie de ensayo sucede una deformación de la superficie, lo cual causa una pérdida de energía cinética. La pérdida de energía es detectada por medio de la comparación de las velocidades de impacto y de rebote  y  cuando el cuerpo de impacto está a una distancia exacta de la superficie tanto para la etapa de impacto como para la etapa de rebote del ensayo. [pic 4][pic 5]

Las velocidades se miden usando un imán permanente en el cuerpo de impacto el cual genera un voltaje de inducción en la bobina posicionada precisamente en el cuerpo de impacto. El voltaje detectado es proporcional a la velocidad del cuerpo de impacto. A continuación, el procesado de señales proporcionará la lectura de dureza.

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• Procedimiento para la realización de la prueba de dureza:

1. Colocar el plato portamuestras
2. Instalar el penetrador en el orificio del eje principal e introducirlo hasta el fondo con la muesca apuntando hacia el tornillo. Luego aprieta el tornillo.
3. Encender la máquina y la pantalla de control iniciará una cuenta hacia atrás. Cuando en la pantalla el valor de “test force” llegue a 0, el instrumento se ajustara automáticamente a la posición de inicio de un ensayo.
4. Coloque la muestra de ensayo sobre la superficie de ensayo. Presione la tecla “CLR” para ajustar a cero.
5. Cuando se seleccione la fuerza de ensayo solicitada y el tiempo de espera gire la rueda para elevar el plato portamuestras. Seguir girando hasta que la muestra toque el penetrador y la pantalla empiece a mostrar la fuerza de ensayo.
6. Cuando la máquina emita un pitido deje de girar el tornillo y la máquina comenzara automáticamente a aplicar la fuerza de ensayo. Si al fuerza aplicada manualmente es muy grande la maquina emitirá un pitido intermitente y no funcionara, si esto sucede se recomienda bajar el portamuestras cambie la superficie de ensayo y vuelva a empezar.
7. Cuando el instrumento emita el pitido comenzará el ensayo de medición de dureza y comenzarán las tres fases para aplicar la fuerza: “LOADING”, “DWELL” y “UNLOADING”. Cuando se introduzcan estas tres fases, se emitirá una luz sobre estas tres pantallas.
8. Cuando las tres fases del ensayo (carga, tiempo de espera y descarga) hayan finalizado, significa que el proceso de ensayo ha terminado. Baje la superficie de ensayo y el instrumento se ajustará automáticamente a la posición cero.

• Cálculos y resultados

Datos

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• Grado de dureza Brinell

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• Grado de dureza Leeb

• Investigación

1. ¿Cuáles son las causas para que la medición de la huella este equivocada, y como evitarlas? (Ver Craterización y depresión de la indentación).

1. Explique la relación entre el valor de la dureza y la resistencia a la tracción.

La relación que existe entre la dureza y la resistencia a la tracción se tiene en cuenta los aspectos que resaltan cada una de estas propiedades en el material, debido a las proporcionalidades que se presentan. Si sabemos que la dureza es la propiedad que tienen los materiales de resistir la penetración de un identador bajo carga.  En el ensayo de tracción se alcanza un punto para el que la disminución de sección con el aumento de deformación predomina sobre el aumento de la resistencia, la tensión correspondiente a dicho punto recibe el nombre de resistencia a la tracción. En este instante, el punto más débil del material provoca una deformación local o disminución en la sección transversal llamada estricción, aparece con una reducción del valor de la carga para producir deformación.

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