Ensayo de Dureza Rockwell Asignatura: Laboratorio de Resistencia

Ensayo de Dureza Rockwell.

Asignatura: Laboratorio de Resistencia

                                                                     de materiales.

                                                                     Profesor: Alfredo Gallardo Montecinos.

Quilpué, 31 de Marzo del 2014.

Índice.

• Objetivos………………………………………………………………………...4

• Materiales, equipos y herramientas utilizados……………………………...5

• Descripción del equipo utilizado……………………………………………..6

• Descripción del ensayo utilizado…………………………………………….9

• Valores obtenidos y calculados………………………………………………11

• Análisis de los valores obtenidos y calculados………………………….....15

• Observaciones, conclusiones y comentarios personales…………………16

• Apéndice y anexos……………………………………………………………..17

• Bibliografía utilizada……………………………………………………………19

        La dureza es una propiedad fundamental de los materiales, es una propiedad comparativa, la manera de como se comparará  la dureza de dos materiales es tomar un material de mayor dureza como material de referencia. Existen varios tipos de dureza como: dureza  a la deformación, dureza al corte, entre otras. Pero la de interés para esta experiencia en la dureza por penetración.

        Para cuantificar la dureza se realiza un ensayo; para el caso un ensayo de dureza por penetración, que define la dureza como la resistencia a la penetración o resistencia a la deformación plástica que opone un material a ser presionado por un penetrador determinado y bajo la acción de cargas preestablecidas.

        Un tipo de ensayo es el estático, donde la dureza se mide forzando con un penetrador sobre su superficie. Generalmente el elemento penetrador que es generalmente una esfera, una pirámide o un cono, se fabrica de un material mucho más duro que el de prueba Un  tipo importante de ensayo estático es, el ensayo de dureza Rockwell; del cual se habla en el presente escrito.

Objetivos.

1. Determinar dureza Rockwell (ASTM E18-08) en probetas de diversos materiales, específicamente de aceros; C45 templado, DM3 y SAE 1020, y Bronce, usando de forma correcta dos tipos de penetradores, seleccionando y aplicando correctamente las cargas de ensayo y las escalas de lectura

1. Describir los equipos y componentes utilizados para el ensayo.

1. Explicar el procedimiento utilizado para determinar la dureza de cada pieza ensayada

1. Analizar los resultados obtenidos y calculados.

1. Verificar si los resultados obtenidos corresponden con la naturaleza de los materiales.

Materiales, equipos y herramientas utilizadas.

1.  Durómetro Rockwell.

1. Penetradores de diamante y bola.

1. Probetas de prueba.

1. Calibres patrones de dureza.

1. Tabla de equivalencia de dureza.

1. Pie de metro.

Descripción del equipo utilizado.

1. Durómetro:

La máquina usada para realizar el ensayo Rockwell (marca Wilson, de procedencia USA). [ver Fig.1]

En su parte posterior, la máquina tiene un sistema de pesas intercambiables, las cuales por acción de palanca reproducen la carga sobre la probeta. En su interior tiene un sistema amortiguador que controla, la velocidad de la aplicación de la carga.

En la parte frontal cuenta con un indicador (reloj) que cuenta con 2 agujas, el penetrador intercambiable, el yunque en el cual se apoya la muestra,  la rueda el collar moleteado, la palanca de volteo. Y por el costado la manivela para soltar la carga mayor. [ver Fig.2]

[pic 3] [Fig.1]

2. Penetradores de bola y diamante:

Para la escala B:

       Se utiliza un penetrador esférico de acero templado y de una superficie finamente pulida. El diámetro de la esfera será de 1,588 mm ± 0,0035 mm, útil también para las escalas F, G.

Para la escala C:

       Se utiliza un penetrador de forma cónica y con punta de diamante, el ángulo en el vértice del cono será de 120º y la terminación del cono será de forma casquete esférico, con un radio de 0,2 mm ± 0,002 mm.

Este tipo de penetrador se emplea también para los ensayos en escala A y D. [ver Fig.3]

3. Probetas:

        Cilindros metálicos de pequeño tamaño, de distintos materiales específicamente de aceros; C45 templado, DM3 y SAE 1020, y Bronce.

 [ver Fig.3]

4. Calibres patrones de dureza: 

La dureza de la probeta deberá estar previamente certificada por un laboratorio oficial en cinco puntos de su superficie, poseer un grosor mínimo de 4,8 mm y una superficie de 26 . Este calibre patrón se utilizará para calibrar o verificar que el durómetro esté en la escala correspondiente y en perfectas condiciones para realizar el ensayo. [Fig.4 y Fig.5][pic 4]

5. Tabla de equivalencia de dureza:

[pic 5]

Descripción del ensayo realizado.[pic 6]

1. Con el material seleccionado, medido su diámetro y espesor; se procede a elegir la escala a emplear, lo que define  el  penetrador  y  carga  a usar,  que  son implementados en la máquina.

1. Asegurarse de que la palanca (4) este en posición de avance (la más próxima usted).

1. Colocar la probeta sobre el yunque, en la posición que se desea probar (3 diferentes sectores de la misma probeta, acercándose cada vez al centro de esta).

1. Gire lentamente los radios de rueda (1) en el sentido de las manecillas del reloj.  el cual se eleva hasta que la superficie de la probeta haga contacto con el penetrador.

1. Siga elevando la probeta hasta que la aguja pequeña (5) en el indicador, este en línea con el pequeño punto negro y la aguja (6) este dentro del sector coloreado (7). Por lo cual la carga menor se habrá aplicado a la muestra. [ver Fig.5]

1. Se hace girar el collar moleteado (2) hasta que la línea SET de la escala del cuadrante este en línea y debajo de la aguja grande (6) (la aguja grande marca 0 en la escala empleada).

1. Se aplica la carga principal soltando la palanca de disparo (3) y la manivela  (4) se alejara automáticamente de usted. [ver Fig.6]

1. Luego que la manivela (4) este en reposo  se espera por un tiempo de 15 segundos para la recuperación del material, procediendo entonces a devolverla manualmente a su posición original.

1. Se lee la cifra Rockwell en la escala correspondiente.

1. Se descarga, la probeta bajando el yunque.

Valores obtenidos y calculados.

Tabla 1: Dimensiones de las probetas.

Tabla 2: Dureza.

Nota: mientras  menor sea  más precisas son las mediciones[pic 11]

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