Practica Brinell

INDICE

1.- OBJETIVO

2.- ALCANCE

3.- DEFINICIONES

4.- REFERENCIAS (NORMAS, ESPECIFICACIONES, MÉTODOS)

5.- CONCEPTOS TEÓRICOS DEL ENSAYO

6.- EQUIPO E INSTRUMENTOS UTILIZADOS

7.- DESARROLLO DE LA PRÁCTICA

7.1.-INSTRUCCIONES PARA REALIZAR EL ENSAYO

7.9.-DATOS DE ENTRADA Y DE REALIZACIÓN DEL ENSAYO

7.10.-ANÁLISIS Y CÁLCULOS

8.- INFORME DE RESULTADOS

9.- CONCLUSIONES TÉCNICAS DEL ENSAYO Y DE SUS RESULTADOS

10.- BIBLIOGRAFÍA

APUNTES DE LAS PRACTICAS DE LABORATORIO DE MECÁNICA DE MATERIALES I

ENSAYOS MECÁNICOS

ENSAYOS DESTRUCTIVOS

PRÁCTICA 2

ENSAYO DE DUREZA BRINELL

1.- OBJETIVO

Qué el alumno cuente con la información mínima necesaria para conocer y aplicar el ensayo de dureza por penetración denominado Brinell, estando en condiciones de realizar la práctica correspondiente.

Adicionalmente investigará parte de la teoría para incluirla en el informe de resultados de la práctica como “conceptos teóricos”.

Esta investigación será bibliográfica y empleando las técnicas de la información y de la Comunicación TIC’S, como Internet y base de datos en medios informáticos.

2.- ALCANCE

Está práctica es introductoria a los ensayos mecánicos y presenta un panorama general de su clasificación limitaciones y ventajas de cada uno de ellos, así como los requerimientos para su realización.

3.- DEFINICIONES

Ensayo (prueba).

Actividad que permite probar un material, pieza, componente, sistema o ensamble; mediante máquinas o equipos, en instalaciones adecuadas y por personal competente; determinando sus características, para conocerlas o verificar el cumplimiento de normas o especificaciones.

4.- REFERENCIAS (documentos normativos).

Como normas de referencia se tienen las siguientes:

NMX-B-116-1996 (Norma Mexicana Norma optativa o voluntaria), ASTM-E-10 (estadounidense).

5.- CONCEPTOS TEÓRICOS DEL ENSAYO

5.1 ENSAYO DE DUREZA BRINELL

La dureza se define como la resistencia que oponen los materiales a ser penetrados o rayados. Aún y cuando en algunos casos la penetración es muy leve se le considera un ensayo destructivo, ya que altera la superficie del material.

Los ensayos de dureza Brinell, junto con lo de la Dureza Rckwell, vickers, knoop y otros, se pueden incluir dentro de la categoría de ensayos de dureza por penetración. Lo que quiere decir que son ensayos en donde se mide la resistencia del material a la penetración permanente.

La dureza determinada por la penetración no es ninguna propiedad fundamental de cualquier material, sin embargo a través de los años se han podido establecer relaciones muy confiables con otro tipo de ensayos y las propiedades mecánicas más importantes, como pueden ser los esfuerzos de tensión y la capacidad de maquinado de los materiales.

Cada uno de los métodos de medición de la dureza mencionados al principio, se desarrollan para el mismo fin y cada uno de ellos tiene ventajas que los hacen aplicables a ciertos tipos de materiales, circunstancias, formas y dimensiones de las piezas. Los ensayos de dureza Brinell se aplican fundamentalmente en materiales forjados y en hierro fundido.

El ensayo de dureza Brinell requiere de la aplicación de una carga considerable y de la medición óptica del diámetro y con base a estas se calcula el Número de Dureza Brinell NDB (HB Hardness Brinell en inglés).

El ensayo de dureza brinell consiste en presionar la superficie del material a ensayar con una bolilla de acero muy duro o carburo de tungsteno, produciéndose la impresión de un casquete esférico correspondiente a la porción de la esfera que penetra

El valor de dureza, número de Brinell HB, resulta de dividir la carga aplicada P por la superficie del casquete, por lo que

HB= P [Kg/mm2]

Π Dh

La profundidad h del casquete impreso se mide directamente en la maquina, mientras la carga se mantiene aplicada de modo de asegurar un buen contacto entre la bolilla y el material. Otra manera de determinar el número HB es partiendo del diámetro d de la impresión lo cual tiene la ventaja de que se pueden efectuar tantas mediciones como se estimen necesarias y en microscopios o aparatos especialmente diseñados para tal fin. En este caso el valor del diámetro de la impresión resultará del promedio de dos lectura realizadas a 90º entre si. Considerando que

H=D/2-α =D/2- (D/2) - (d/2)

reemplazando la Eq. 2 en la Eq. 1 se obtiene una expresión para el número de Brinell en función del diámetro de la huella

HB = 2P______

ΠD ( D - D - d )

En la práctica el número de Brinell se puede tomar directamente de una tabla ingresando con el valor del diámetro de la impronta.

En algunos materiales la penetración de la bolilla origina una craterización Fig. 2.a y en tros una depresión Fig 2.b. En estos casos los valores obtenidos a partir de la medición de h no coinciden con los obtenidos en función de d, ya que la profundidad h medida no corresponde al casquete cuyo diámetro es d, sino al de diámetro d1, cuya determinación exacta en forma práctica es dificultosa.

Por todo esto se ha generalizado la determinación de HB a partir de d, ya que ofrece mayor seguridad de una determinación correcta. Ya sea en la, determinación de h o en la de d, se requiere una precisión mínima de 0,01mm.

Figura 1.

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