Práctica N° 6 ENSAYO DE DUREZA BRINELL

Universidad Católica Santa María

Facultad de Ciencias e Ingenerías Físicas y Formales

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Programa Profesional de Ing. Mecánica, Mecánica Eléctrica y Mecatrónica

Docente: Ing. Emilio Chire Ramírez

Alumno: Jorge Fernando Quispe Cornejo

Curso: Materiales de Fabricación I

Grupo 2 : Martes de 4:00 – 6:00pm

Primer Semestre

Arequipa-Perú

2014

Práctica N° 6

ENSAYO DE DUREZA BRINELL

RESUMEN

 El ensayo de dureza Brinell se efectuó con grupos, y en cada grupo fueron 4 alumnos, primeramente  se hizo entrega de una probeta de aluminio, bronce, acero 1020 y acero 1045, para después con el limado con lijar obtener una base más lisa para poder realizar en su superficie el ensayo de dureza y la otra base también se procedió con el limado con lija, este limado no fue tan trabajosos y solo se limó con el único objetivo de que la probeta  no tienda a balancearse en la plataforma.[pic 2]

El ensayo de dureza Brinell se utiliza en materiales blandos y muestras delgadas. El indentador o penetrador usado es una bola de acero 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 a 12 milímetros de diámetro, con una fuerza de 3.000 kilopondios. El valor medido es el diámetro del casquete en la superficie del material. Las medidas de dureza Brinell son muy sensibles al estado de preparación de la superficie, pero a cambio resulta un proceso barato, la desventaja del tamaño de su huella se convierte en una ventaja para la medición de materiales heterogéneos, como la fundición, siendo el método recomendado para hacer mediciones de dureza de las fundiciones.

Objetivos: Determinar  experimentalmente la dureza Brinell y determinar su campo de aplicación.

INTRODUCCIÓN

La ASTM E 10-78 define la dureza Brinell como un método de ensayo por indentación por el cual se hace uso de una máquina calibrada, se somete una bola endurecida, bajo condiciones específicas, contra la superficie del material a ensayar y se mide el diámetro de la impresión resultante luego de aplicar  la carga.

 Las medidas de dureza Brinell son muy sensibles al estado de preparación de la superficie, pero a cambio resulta en un proceso barato, este tipo de ensayo es más recomendado para hacerse en los materiales de fundición.

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BASE TEÓRICA

Se entiende por dureza la propiedad de la capa superficial de un material de resistir la deformación elástica, plástica y destrucción, en presencia de esfuerzos de contacto locales inferidos por otro cuerpo, más duro, el cual no sufre deformaciones residuales (indentador  o penetrador), de determinada forma y dimensiones.

La carga a utilizar en el ensayo se puede obtener con la siguiente expresión:

                                                 [pic 4]

Dónde:

[pic 5]: carga a utilizar medida en (kilogramo fuerza Kg/f)

[pic 6]: Constante para cada material, que puede valer 1 (Madera), 5 (aluminio, cobre y sus aleaciones), 10 (magnesio y sus aleaciones), y 30 (aceros).

[pic 7]: Diámetro de la bola (indentador) medida en [mm].

Para saber si el ensayo es válido o no, debemos usar el espesor de la pieza y la profundidad de la huella; mediante la fórmula siguiente: espesor de la pieza > ó = a 8 veces la profundidad de la huella. Podemos decir si valor resultante es menor al que tiene el espesor de la pieza diremos que el ensayo es válido y afirmaremos que no es válido cuando la bola se deforma en ese caso pasaríamos al ensayo Vickers en ese caso el indentador no se deformara porque es pirámide de diamante.

Debido con la definición, la relación de la carga P que efectúa el indentador de diámetro D, al área de la superficie de la huella.

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Dónde:   D= es el diámetro de la bola en mm.

                F=es la carga aplicada en Kg/f, y

                d=es el diámetro medio de la indentacion en mm.

HBS: cuando se usa como indentador una bola de acero,

HBW: cuando se usa como indentador una bola de tungsteno.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

 En esta oportunidad vamos a someter los siguientes materiales a este ensayo de dureza Brinell:

• Aluminio
• Bronce
• Acero 1045
• Acero 1020

 Se formaron grupos de 4 estudiantes, donde cada uno de los alumnos cuenta con los respectivos implementos de seguridad para poder llevar a cabo este ensayo cada alumno deberá tomar una probeta de los materiales respectivos y deberá lijar una superficie  para aproximarse a la maquina con la que se realizara este ensayo.[pic 9][pic 10]

Seguidamente después de hecho el uso de la maquina se deberá tomar los apuntes correspondientes con las probetas de los diferentes materiales

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