TÉCNICAS DE CARACTERIZACIÓN DEL COMPORTAMIENTO MECÁNICO

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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS (ESIQIE)

DEPARTAMENTO DE INGENIERIA EN METALURGIA Y MATERIALES

TÉCNICAS DE CARACTERIZACIÓN DEL COMPORTAMIENTO MECÁNICO

REPORTE No.1 “DUREZA ROCKWELL”

NOMBRE DEL PROFESOR:

GARCIA NUÑEZ SERGIO JAVIER

NOMBRE DEL ALUMNO:

GRACIANO SIMENTAL JUAN CARLOS

GRUPO: 4MM61

FECHA DE ENTREGA: 27 DE FEBRERO DE 2017

MARCO TEORICO

Métodos de prueba estándar para la dureza Rockwell de materiales metálicos

La prueba de dureza de Rockwell es una prueba de dureza de identación empírica que puede proporcionar información útil sobre materiales metálicos. Esta información puede correlacionarse con la resistencia a la tracción, la resistencia al desgaste, la ductilidad y otras características físicas de los materiales metálicos, y puede ser útil en el control de calidad y la selección de materiales.

Las pruebas de dureza de Rockwell se consideran satisfactorias para las pruebas de aceptación de los envíos comerciales, y se han utilizado ampliamente en la industria para este fin.

Los principios de prueba, procedimientos de prueba y verificación procedimientos son esencialmente idénticos tanto para el Rockwell y Pruebas de dureza superficial Rockwell. Las diferencias significativas entre las dos pruebas son que las fuerzas de prueba son más pequeñas para la prueba superficial Rockwell que para la prueba Rockwell. Lo mismo los indentadores de tipo y tamaño se pueden usar para cualquier prueba, dependiendo en la escala que se emplea. Por consiguiente, a lo largo de este estándar, el término Rockwell implicará tanto a Rockwell como a Rockwell superficial a menos que se indique lo contrario.

 Las pruebas de dureza de Rockwell en una ubicación específica en una pieza pueden no representar las características físicas de la pieza completa o del producto final.

La adherencia a este método de prueba estándar proporciona trazabilidad.

Principios de Prueba y Aparato

Principio de prueba de dureza Rockwell: el principio general de la prueba de dureza de identación de Rockwell. La prueba se divide en tres pasos de aplicación y eliminación forzada.

 Paso 1: el identador se pone en contacto con la muestra de prueba y se aplica la fuerza de prueba preliminar F0. Después de mantener la fuerza de prueba preliminar durante un tiempo de permanencia especificado, se mide la profundidad de línea base de la inentación.

 Paso 2: la fuerza de prueba adicional F1 aumenta la fuerza en el penetrador a una velocidad controlada para alcanzar la fuerza de prueba F. La fuerza de prueba total se mantiene durante un tiempo de permanencia especificado.

 Paso 3: se elimina la fuerza de prueba adicional, volviendo a la fuerza de prueba preliminar. Después de mantener la fuerza de prueba preliminar durante un tiempo de permanencia especificado, se mide la profundidad final de la identación. El valor de dureza de Rockwell se deriva de la diferencia h en las profundidades de sangría final y de línea de base mientras se encuentra bajo la fuerza de prueba preliminar. La fuerza de prueba preliminar se elimina y el penetrador se elimina de la muestra de prueba

Hay dos clasificaciones generales de la prueba Rockwell: la prueba de dureza Rockwell y la prueba de dureza superficial Rockwell. La diferencia significativa entre las dos pruebas clasificaciones está en las fuerzas de prueba que se utilizan. Para la prueba de dureza Rockwell, la fuerza de prueba preliminar es de 10 KgF(98 N) y las fuerzas de prueba totales son 60 KgF (589 N), 100 KgF (981 N) y 150 KgF (1471 N). Para la prueba de dureza superficial Rockwell, la fuerza de prueba preliminar es de 3 KgF (29 N) y las fuerzas de prueba totales son 15 KgF (147 N), 30 KgF (294 N) y 45 KgF (441 N).

Los indicadores para la prueba de dureza Rockwell incluyen un penetrador esferocónico de diamante y penetradores de bola de carburo de tungsteno de diámetros especificados.

Identadores: los identadores Rockwell estándar son identados esferocónicos de diamante o bolas de carburo de tungsteno de 1.588 mm (1/16 in), 3.175 mm (1/8 in), 6.350 mm (1/4 in) o 12.70 mm (1/2 in) de diámetro.

Las bolas de incrustación de acero se pueden usar solo para probar los productos de hojalata de hoja delgada especificados en las Específicas A623 y A623M usando las escalas HR15T y HR30T con un yunque de punto de diamante. Las pruebas de este producto pueden dar resultados significativamente diferentes usando una bola de carburo de tungsteno en comparación con los datos de prueba históricos usando una bola de acero.

La unidad de medida para h es mm. Del valor de h, se deriva el número de dureza Rockwell. El número de dureza Rockwell se calcula como:

Para escalas que usan un diamante esferoconical:

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Para escalas que usan un penetrador de bola

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La repetibilidad R en el rendimiento de una máquina de dureza Rockwell en cada nivel de dureza, bajo las condiciones de verificación particulares, se estima mediante el rango de ‘‘n’’ mediciones de dureza realizadas en un bloque de prueba estandarizado como parte de una verificación de rendimiento, definida como:

R= Hmax - Hmin

  dónde:

Hmax = valor de dureza más alto, y

Hmin = valor de dureza más bajo.

PIEZA DE PRUEBA

Para obtener los mejores resultados, tanto la superficie de prueba como la superficie inferior de la probeta deben ser lisas, uniformes y libres de escamas de óxido, materias extrañas y lubricantes. Se hace una excepción para ciertos materiales como metales reactivos que pueden adherirse al penetrador. En tales situaciones, se puede usar un lubricante adecuado tal como queroseno. El uso de un lubricante debe definirse en el informe de la prueba. 6.2 La preparación debe llevarse a cabo de tal forma que se minimice cualquier alteración de la dureza superficial de la superficie de prueba (por ejemplo, debido al calor o al trabajo en frío).

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