Practica de dureza

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Practica de dureza

  1. 1. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE TLALNEPANTLADEPAPARTAMENTO DE METAL-MECANCALABORATORIO DE INGENIERIA MECANICASECCION DE ENSAYOS DESTRUCTUVOSPRÁCTICA No. 2TITULO DE LA PRÁCTICA: DUREZANOMBRE DEL ALUMNO: VILLAGRAN PAZ ULISESNOMBRE DEL PROFESOR: ING. MARQUEZ ELOIZA JOSE ENRIQUEGRUPO K41FECHA DE REALIZACION DE LA PRÁCTICA: 3 DE NOVIEMBRE DE 2011FECHA DE ENTRGA DE LA PRÁCTICA: 10 DE NOVIEMBRE DE 2011
  2. 2. INDICETEMA PÁGINAOBJETIVO DE LA PRÁCTICA 3CONSIDERACIONES TEORICAS 4PROCEDIMIENTO DEL ENSAYO 10EQUIPO UTILIZADO 13NORMAS UTILIZADAS 15DIBUJO DE LA MAQUINA 16DIBUJO DE LAPROBETA ANTES DEL 17ENSAYODIBUJO DE LA PROBETA DESPUES DEL 17ENSAYOTABLA DE RESULTADOS 18CUESTIONARIO 19CONCLUSIONES 23BIBLIOGRAFIA 24ANEXOS 25
  3. 3. OBJETIVOPor medio del ensayo estático de dureza determinar los valores que se obtienen en unmaterial metálico que es ensayado por la penetración de un cuerpo con una durezamayor que la probeta ensayada.Así mismo conoceremos la aplicación de este ensayo para el método Rockwell, en estecaso emplearemos las escalas A,B, C indicadas en el durómetro en su placa deselección de carga.Por ultimo comprobaremos los valores equivalentes por medio de fórmulas teóricas(formula de Petrenko) con las cuales realizaremos la conversión de dureza.ALCANCEComprobaremos los valores equivalentes indicados en el durómetro para establecer elensayo por penetración de un cuerpo con una dureza mayor que la probeta ensayada.Determinar en forma práctica los valores de dureza para los materiales metálicos por elmétodo estático de inspección para durezas Rockwell A, B, C y comprobara por mediode tablas estos valores. 3
  4. 4. INSTITUTO TECNOLOGICO DE TLALNEPANTLA SUBDIRECCIÓN ACADEMICA INGENIERÍA MECATRÓNICA GRUPO: MECANICA DE MATERIALES K41REALIZO: REVISO:VILLAGRAN PAZ ULISES ING. MARQUEZ ELOIZA JOSE ENRIQUE CONSIDERACIONES TEORICASLa dureza de un material es la resistencia que opone a la penetración de un cuerpo másduro. La resistencia se determina introduciendo un cuerpo de forma esférica, cónica opiramidal, por el efecto que produce una fuerza determinada durante cierto tiempo en elcuerpo a ensayar. Como indicador de dureza se emplea la deformación permanente(plástica).En algunos casos, es necesario determinar las características mecánicas de los materialessin llegar a su destrucción. También podemos determinar la dureza conseguida mediante untratamiento de dureza. Podemos mencionar los tres tipos de ensayos de dureza másimportantes:DUREZA ROCKWELLPara los materiales duros se emplea como elemento de penetración un cono de diamante deángulo 120°, y para los semiduros y blandos una bolita de acero de 1/16", deduciéndose lafuerza Rockwell de la profundidad conseguida en la penetración. El cuerpo empleado para lapenetración se hace incidir sobre la superficie de la pieza a ensayar con carga previa de10Kg. La profundidad de penetración alcanzada constituye el valor de partida para lamedición de la profundidad de la huella. Después se aumenta en 140Kg la carga aplicada alcono (150Kg), y en 90Kg la aplicada a la bolita (100Kg), bajándose nuevamente el valorprevio. Se mide la profundidad de penetración que queda y en la escala del aparato se leedirectamente la correspondiente dureza Rockwell C (HRc) cono o la Rockwell B (HRB) bolita.La siguiente es una tabla simplificada de los materiales más comunes que se midencon Rockwell.NUMERO DE DUREZA ROCKWELL: es un número obtenido por la profundidad de la huella;el cual proviene cuando se aumenta la carga sobre un penetrador desde una carga fija menorhasta una mayor, retornando después a la carga menor.Los números de dureza Rockwell se expresan siempre con un símbolo de escala, que indicael penetrador y la carga utilizada.MAQUINA Y EQUIPOLa máquina de prueba consiste en un soporte rígido o yunque, sobre el que se coloca laprobeta y un dispositivo que aplica las cargas prefijadas a un penetrador en contacto con lamisma.PENETRADORES 4
  5. 5. a) PENETRADOR DE DIAMANTE.Este tipo de penetrador debe emplearse en pruebas de dureza para las escalas A, C y D.Consiste en un cono de diamante cuyo ángulo es de 120° ± 0.5° y su eje debe coincidir con ladirección de penetración con una tolerancia de ± 0.5°. La punta es un casquete esférico conun radio de 0.200 mm.La forma del casquete y el valor del radio del penetrador tienen una influencia importante enel valor de la dureza obtenida. La anisotropía del diamante hace difícil el maquinado delmismo en forma totalmente simétrica. Por lo cual es necesario comparar los resultadosobtenidos con un penetrador patrón sobre piezas patrón de diferentes durezas.b) PENETRADOR ESFERICO DE ACEROEste tipo de penetrador debe emplearse en los ensayos de dureza para las escalas B, E Y F.Consiste en un balín de acero templado y pulido, con un diámetro de 1.588 mm ± 0.003 mm;Excepto para la escala E, que tiene un diámetro de 3.175 mm ± 0.004 mm. Dicho balín debeestar pulido y no debe presentar defectos superficiales.Debe eliminarse y anularse la prueba si presenta una deformación mayor a la toleranciaindicada anteriormente o cualquier otro defecto superficial.En los dos tipos de penetrador debe evitarse la acumulación en el penetrador de: polvo,tierra, grasa o capas de óxidos, dado que esto afecta los resultados de la prueba.PROCEDIMIENTO.APLICACIÓN DE LA CARGA MENOR: debe colocarse la probeta sobre el soporte y aplicar lacarga menor gradualmente hasta que se obtenga la indicación apropiada en la carátula. Estose obtiene cuando el indicador haya dado el número apropiado de revoluciones completas yquede dentro de 5 divisiones de la posición de ajuste en la parte superior de la carátula.APLICACIÓN DE LA CARGA MAYOR: Debe aplicarse la carga mayor accionando la palancade operación sin impacto y dejando que gire libremente. Se retira la carga mayor llevando lapalanca de operación de regreso a la posición original dentro de los 2 segundos siguientesdespués de que su movimiento ha cesado sin interrumpirla maniobra de regreso.LECTURA DE LA ESCALA PARA DUREZA ROCKWELL Debe considerarse la durezaRockwell como la lectura del indicador en la escala apropiada de la carátula, después de quese ha quitado la carga mayor y mientras la carga menor aún está actuando. Estas lecturas seestiman a veces a la mitad de una división, dependiendo del material que se pruebe.DUREZA BRINELL.Se comprime una bola de acero templada, de diámetro (D) 2,5; 5 ó 10mm, contra el materiala ensayar con una fuerza P. Después de liberar la carga se mide el diámetro (d) de la huellacon un dispositivo amplificador óptico. La dureza Brinell es un valor adimensional resultantede:La fuerza del ensayo debe tomarse de magnitud tal que se forme una huella con diámetro d =0,2.D a d = 0,7.D. Para materiales blandos y bolas de ensayo pequeñas, la fuerza del ensayodebe ser menor. Se calcula partiendo del grado de carga y del diámetro de la bola. 5
  6. 6. El grado de la carga para el acero no templado y el hierro fundido es a = 30; para metales noférreos y sus aleaciones a = 10; para el aluminio y el cinc a = 5; para los metales de cojinetesa = 2,5; para el plomo y el estaño a = 1,25.Cargas y diámetro de esfera usadas para el ensayo de dureza Brinell.Diámetro de la esfera Carga en Kg 2 2 2 2D en mm 30 D 10 D 5D 2,5 D10 3000 1000 500 2505 750 250 125 62,52,5 187,5 62,5 31,2 15,6Signo abreviado HB 30 HB 10 HB 5 HB 2,5En algunos materiales, la penetración provoca una deformación en la huella, la cual puedellegar a dar una información falsa a la hora de medir el diámetro.Se sabe experimentalmente que él número de dureza Brinell de casi todos los materiales estáinfluenciado por la carga de penetración, el diámetro del balín y las características elásticasdel mismo. En general debe usarse un balín de 10 mm de diámetro y de una composiciónquímica adecuada con cargas de 3000 kgf, 1500 kgf o 500 kgf, dependiendo de la dureza delmaterial que va a probarse. Aunque los números de dureza Brinell pueden variar conforme lacarga de prueba usada con el balín de 10 mm, cuando se usen balines más pequeños enprobetas delgadas, los resultados de las pruebas generalmente corresponden a los obtenidoscon el balín de 10 mm de diámetro.APARATOS Y EQUIPOMAQUINA DE PRUEBA: El equipo para la prueba de dureza Brinell generalmente consiste deuna máquina que soporta la probeta y aplica una carga predeterminada sobre un balín queestá en contacto con la probeta. La magnitud de la carga está limitada dentro de ciertosvalores. El diseño de la máquina de prueba debe ser tal que no permita un movimiento lateraldel balín o de la probeta mientras se está aplicando la carga.PENETRADOR: El balín estándar para la prueba de dureza Brinell debe ser de 10 mm dediámetro con una desviación de este valor no mayor de 0.005mm en el diámetro. Puedeusarse el balín que tenga una dureza Vickers de por lo menos 850 usando una carga de 98N(10 kgf) en materiales que tengan una dureza no mayor de 450 HB o un balín de carburo detungsteno en materiales con una dureza no mayor de 630 HB. La prueba de dureza Brinell nose recomienda en materiales que tengan una dureza mayor de 630 HB.El balín debe ser pulido y estar libre de defectos; en las pruebas de investigación o dearbitraje debe informarse específicamente el tipo de balín empleado cuando se determinendurezas Brinell que sean mayores de 200.PROCEDIMIENTOMAGNITUD DE LA CARGA DE PRUEBA: La carga para la prueba de dureza Brinell estándares de 3000kgf, 1500kgf o 500kgf. Es deseable que la carga de la prueba sea de tal magnitudque el diámetro de la huella este entre 2.5 a 6.00 mm.No es obligatorio el que la prueba cumpla estos intervalos de carga pero debe tomarse encuenta que pueden obtenerse diversos valores de Dureza Brinell si sé varia la carga a laespecificada usando un balín de 10 mm.Para materiales más blandos en ocasiones se ocupan cargas de 250kgf, 125kgf o 100kgf. lacarga usada debe anotarse en los informes. 6
  7. 7. APLICACIÓN DE LA CARGA DE PRUEBA: La carga de prueba debe aplicarse a la probetalenta y uniformemente. Aplicar toda la carga de prueba por 10 s a 15 s excepto para ciertosmetales blandos (suaves).DUREZA VICKERSEn este caso se emplea como cuerpo de penetración una pirámide cuadrangular dediamante. La huella vista desde arriba es un cuadrado. Este procedimiento es apropiado paraaceros nitrurados y cementados en su capa externa, así como para piezas de paredesdelgadas de acero o metales no férreos.La dureza Vickers (HV) se calcula partiendo de la fuerza en Newton y de la diagonal en mm2de la huella de la pirámide según la fórmula:La diagonal (d) es el valor medio de las diagonales de la huella (d1) y (d2).Este ensayo, al igual que el Brinell, se basa en el principio de calcular el valor de durezarelacionando la fuerza de aplicación sobre la superficie de la impresión en el material. Lohemos simplificado utilizando en este caso el valor de la longitud de la diagonal. Los valoresde las cargas más usados van desde 1 a 120 kgs.NUMERO DE DUREZA VICKERSExisten tres tipos de ensayo de dureza Vickers caracterizados por diferentes intervalos defuerzas de ensayo. Designación Símbolo de Dureza Carga nominal de ensayo F en N. Ensayo de dureza Vickers HV5 a HV100 49.03 a 980.7 Ensayo de dureza Vickers de baja carga HV0.2 a < HV 5 1.961 a 49.03 Ensayo de micro dureza Vickers < HV0.2 < 1.961LAS PRUEBAS DE DUREZA Vickers se efectúan con cargas desde 1.96 N hasta 980.7 N Enla práctica, él número de dureza Vickers se mantiene constante para cargas usadas de 49 No mayores. Para cargas menores él número de dureza varía dependiendo de la cargaaplicada. A continuación indicamos los números de dureza Vickers para cargas de prueba de9.8 N.APARATOS Y EQUIPOMÁQUINA DE PRUEBA: El equipo para la prueba de dureza Vickers consiste generalmentede una máquina que soporta la probeta y permite un contacto gradual y suave entre esta y elpenetrador, bajo una carga predeterminada que se aplica durante un periodo de tiempo dado.El diseño de la máquina debe ser tal que no tenga balanceos o movimientos laterales de laprobeta y del penetrador, mientras se aplica o retira la carga, se utiliza un microscopio demedición que generalmente va montado en la máquina.PENETRADOR DE DIAMANTEEl penetrador debe estar finamente pulido con aristas bien definidas. La base de la pirámidedebe ser cuadrada y sus caras opuestas deben formar un ángulo de 136°. 7
  8. 8. Las cuatro caras del penetrador deben estar inclinadas simétricamente con respecto al ejedel mismo y terminar en un vértice afilado, o sea que la línea de unión entre las carasopuestas no deben ser mayor de 0.001 mm de longitud.El buen estado de la punta del penetrador es de considerable importancia cuando la carga deprueba es pequeña y la huella también, por esta razón se recomienda verificarperiódicamente la punta del penetrador para evitar fallas.PROCEDIMIENTOMAGNITUD DE LA CARGA DE PRUEBA: Pueden usarse cargas de prueba desde 1.96 Nhasta 980.7 N conforme con los requisitos de la prueba. Él número de dureza Vickers esprácticamente independiente de la carga de prueba.APLICACIÓN DE LA CARGA DE PRUEBA: La carga de prueba debe aplicarse y retirarsesuavemente sin golpes o vibraciones. El tiempo de aplicación de la carga de prueba completadebe ser de 10 a 15 segundos a menos que se especifique otra cosa.ESPACIO ENTRE HUELLAS: El centro de la huella no debe estar cercano a la orilla de laprobeta u otra huella en una distancia igual a dos veces y media la longitud de la diagonal dela huella. Cuando se prueba material con recubrimiento, la superficie de unión debeconsiderarse como una orilla para el cálculo del espacio entre huellas.MEDICION DE LA HUELLA: Deben medirse ambas diagonales de la huella y su valorpromedio usarse como base para el cálculo del número de dureza Vickers. Se recomiendaefectuar la medición con la huella centrada, tanto como sea posible, en el campo óptico delmicroscopio.A continuación se compara el procedimiento y el cálculo de cada uno de estos númerosestandarizados. 8
  9. 9. ING. MARQUEZ ELOIZA JOSE ENRIQUE VILLAGRAN PAZ ULISES 9
  10. 10. INSTITUTO TECNOLOGICO DE TLALNEPANTLA SUBDIRECCIÓN ACADEMICA INGENIERÍA MECATRÓNICA GRUPO: MECANICA DE MATERIALES K41REALIZO: REVISO:VILLAGRAN PAZ ULISES ING. MARQUEZ ELOIZA JOSE ENRIQUE PROCEDIMIENTO DEL ENSAYO 1.- Familiarizarnos con el durómetro 2.- Colocar soporte o yunque en “V” 3.- Colocar el penetrador de cabeza de diamante. Ajustar para que no se caiga. 4.- Seleccionar la escala 10
  11. 11. 5.- Colocar muestra probeta en el soporteyunque6.- Elevar la muestra hasta que haga contactocon el penetrador7.- Aplicar la carga menor (precarga) girándoloel volante8.- Aplicar la carga mayor, accionando lapalanca.9.- Sostener la carga total un tiempodeterminado de uso de 15 a 30 segundos10.- Retirar la carga mayor accionando lapalanca 11
  12. 12. 11.-Tomar la lectura de dureza en el indicador 12.- Retirar la carga menor girando el volante 13.- Hacer dibujo de la muestra ensayadaING. MARQUEZ ELOIZA JOSE ENRIQUE VILLAGRAN PAZ ULISES 12
  13. 13. INSTITUTO TECNOLOGICO DE TLALNEPANTLA SUBDIRECCIÓN ACADEMICA INGENIERÍA MECATRÓNICA GRUPO: MECANICA DE MATERIALES K41REALIZO: REVISO:VILLAGRAN PAZ ULISES ING. MARQUEZ ELOIZA JOSE ENRIQUE EQUIPO UTILIZADOGafas, zapatos, camisola y taponesauditivosDurómetro.Probeta (acero al carbón).Penetrador de punta de diamante yuna llave para ajustarla. 13
  14. 14. Sujetadores y protector para elpenetrador.Un soporte lisoCalibrador vernier ING. MARQUEZ ELOIZA JOSE ENRIQUE VILLAGRAN PAZ ULISES 14
  15. 15. INSTITUTO TECNOLOGICO DE TLALNEPANTLA SUBDIRECCIÓN ACADEMICA INGENIERÍA MECATRÓNICA GRUPO: MECANICA DE MATERIALES K41REALIZO: REVISO:VILLAGRAN PAZ ULISES ING. MARQUEZ ELOIZA JOSE ENRIQUE NORMA ING. MARQUEZ ELOIZA JOSE ENRIQUE VILLAGRAN PAZ ULISES 15
  16. 16. DIBUJO DE LA MAQUINADIMENSIONES
  17. 17. DIBUJO ANTES DEL ENSAYODESPUES DEL ENSAYO
  18. 18. INSTITUTO TECNOLOGICO DE TLALNEPANTLA SUBDIRECCIÓN ACADEMICA GRUPO: INGENIERÍA MECATRÓNICA K41REALIZO: REVISO:VILLAGRAN PAZ ULISES ING. MARQUEZ ELOIZA JOSE ENRIQUE TABLA DE RESULTADOS TIPO DE CARGAARTICULO ROCKWELL VICKERS BRINELL PROBETA (kg) Block patrón 1 60 (A)0.0087mm - - circular Block patron 2 150 (C)0.0047mm 480 450 triangular 3 Tx20 (fresa) 60 (A)0.0089mm - - 4 Laton 100 (B)0.0064mm 110 105 Acero al 5 carbón 150 (C)0.0065mm 840 - (Tuerca) 6 Solera 1018 60 (A)0.0085mm - - ING. MARQUEZ ELOIZA JOSE ENRIQUE VILLAGRAN PAZ ULISES
  19. 19. CUESTIONARIO1.- Mencione la clasificación de los ensayos de dureza según el tipo dematerial.2.- Realice una síntesis de aspectos relevantes de la norma ASTM E-183.- De acuerdo al ensayo de dureza se puede medir la carga producida conefecto de profundidad de huella la cual se le determina con el nombre de:4.- Mencione las escalas que puede utilizar cada penetrador con respecto a una tabla dedureza.5.- Aplicando la dureza Brinell cuál es la diferencia de una resistencia con penetrador debola con respecto a la dureza con identador de diamante.6.- Mencione las propiedades de la deformación elástica aplicando las durezasen un duró metro.7.- Realice una tabla explicando las aplicaciones de los materiales y diferenciando lasescalas de dureza.8.- Realice un cuadro sinóptico con los puntos esenciales del procedimiento del ensayo.9.- Mencione las ventajas que tiene el utilizar las durezas en una aplicación industrial.10.- Como ingeniero mecatrónico mencione los beneficios que se pueden implantar eimplementar según el perfil. 19
  20. 20. RESPUESTAS1.- MÉTODO ROCKWELL TIPOS DE PENETRADORESPara materiales blandos (entre 60 y 150HV) se utiliza un penetrador de acero de formaesférica de 1,59mm de diámetro, y así se obtiene la escala de dureza Rockwell B (HRB).Para materiales duros (entre 235 y 1075HV) se emplea un cono de diamante con unángulo de 120° obteniéndose así la escala de dureza Rockwell C (HRC).MÉTODO VICKERSCARACTERÍSTICAS DEL ENSAYO:Las cargas aplicadas son más pequeñas que en el método Brinell (oscilan entre 1 y120kp). La más empleada es la de 30kp.El tiempo de aplicación oscila entre 10 y 30s. Se utiliza tanto para materiales duros comoen blandos.Puede medir dureza superficial por la poca profundidad de la huella.Expresión de la dureza: 520 HV 30 15MÉTODO BRINELLCARACTERÍSTICAS DEL ENSAYO:No se puede realizar sobre piezas esféricas o cilindricas. No es fiable en materiales muyduros y de poco espesor.Se sabe experimentalmente que él número de dureza Brinell de casi todos los materialesestá influenciado por la carga de penetración, el diámetro del balín y las característicaselásticas del mismo. En general debe usarse un balín de 10 mm de diámetro y de unacomposición química adecuada con cargas de 3000 kgf, 1500 kgf o 500 kgf, dependiendode la dureza del material que va a probarse. Aunque los números de dureza Brinellpueden variar conforme la carga de prueba usada con el balín de 10 mm, cuando se usenbalines más pequeños en probetas delgadas, los resultados de las pruebas generalmentecorresponden a los obtenidos con el balín de 10 mm de diámetro.2.- E18-00 Métodos de la Prueba normales para la Dureza de Rockwell y la DurezaSuperficial Rockwell de Materiales Metálicos (ASTM).Estos métodos de prueba cubren la determinación de la dureza Rockwell y Rockwell dedureza superficial de materiales metálicos, incluso los métodos de la prueba para lacomprobación de máquinas para dureza de Rockwell que prueba y la calibración debloques de prueba de dureza regularizados.3.-Carga Mayor4.- PenetradoresPara la escala B: Se utiliza un penetrador esférico de acero templado y de una superficiefinamente pulida. El diámetro de la esfera será de 1,588 mm ± 0,0035 mm, útil tambiénpara las escalas F, G, T-15, T-30 y T-45. 20
  21. 21. Para la escala C: Se utiliza un penetrador de forma cónica y con punta de diamante, elángulo en el vértice del cono será de 120º y la terminación del cono será de formacasquete 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.5.- Al utilizar un penetrador en punta de diamante se aplica menor carga que al utilizaruno de bola, para saber su dureza; además de que al utilizar un penetrador de punta dediamante se mide la diagonal y no el diámetro como con el de bola.6.- elasticidad. Capacidad que tienen los materiales de recuperar la forma inicial cuandocesa la carga q los deforma. Alargamientos permanentes (zona plastica).7.-MATERIAL ESCALA DE APLICACIÓN DUREZAAceros de bajo y medio C, Rockwell B Piezas de resistencia media de buenaLaton, Bronce tenacidad, deformación en frío, embutición, plegado, herrajes, Ejes, elementos de maquinaria, piezas resistentes y tenaces, pernos, tornillos, herrajes.Hierro Fundido, aleaciones Rockwell E El hierro tiene su gran aplicación para formarde Aluminio y Magnesio los productos siderúrgicos, utilizando éste como elemento matriz para alojar otros elementos aleantes tanto metálicos como no metálicos, que confieren distintas propiedades al material.Bronce y Cobre recosidos Rockwell F Alambres, EmbobinadosPlomo Rockwell L El plomo se emplea en grandes cantidades en la fabricación de baterías y en el revestimiento de cables eléctricos. También se utiliza industrialmente en las redes de tuberías, tanques y aparatos de rayos X. Debido a su elevada densidad y propiedades nucleares, se usa como blindaje protector de materiales radiactivos.Cobre al Berilio Rockwell G Electrodos de matrices por electroerosión, Moldes de plástico, Elementos de conducción, Pistones para inyección de materiales, Herramientas sin chispa. Tanques de buques con gases inflamablesPlaca de aluminio Rockwell H Placa de características para las máquinas, placa técnica para la medición como son las reglas, placa de señalización de seguridad, placa de aluminio para cualquier trabajo, placa de marcas, placa de punto de venta, placa memorable y placa decorativa. 21
  22. 22. 8.- Colocar el soporte, el penetrador y seleccionar la escala PROCEDIMIENTO DEL Colocar la probeta y elevarla hasta ENSAYO hacer contacto con el penetrador Aplicar a carga menor (volante); la mayor (palanca) durante 20 segundos y después retirar las cargas Tomar la lectura y dimensionar la pieza 9.- Las pruebas de dureza son útiles en relación con el control de procesos y eninvestigaciones. El progreso de la operación de recocido y los resultados del trabajo enfrío pueden apreciarse con rapidez y facilidad mediante las mediciones de la dureza. Así,pueden establecerse relaciones de tiempo y temperatura de recocido para materialestrabajados en frío y los límites del endurecimiento por deformación para las piezasrecocidas que se someten al trabajo en frío. En la industria esto representa dinero ytiempo, ya que en la maquinaria como en los productos están sujetos a fricciones eimpactos que podrían modificar los materiales y al conocer sus propiedades es más fácilcontrolarlos y producirlos. Conversión conversión aunque había utilizar investigaciónprobeta proveta arroja perfil10.- Como mecatronico es importante conocer el comportamiento de los materiales bajodistintas condiciones de trabajo, de tal modo que al enfrentarnos con algún problema en eltrabajo o la industria podamos dar una posible causa del problema pero sobretodo unasolución para la empresa. Sin duda el conocimiento de las propiedades mecánicas de losmateriales como la dureza nos servirán en el diseño y fabricación de prototipos para cadarama de nuestras carreras. Por ejemplo sin nos tocó trabajar en control y calidad,podremos hacer una auditoria de los materiales y comprobar que cumplan con lasespecificaciones mínimas de calidad, desde los materiales que nos surten losproveedores hasta las piezas o productos finales fabricados en la empresa. 22
  23. 23. e 0ñú LEñ [Ufl,rrJTO A U5loivf S ,¿*?*ic-l-¡cl[ ip0Dts ,oUss¡evanT§d j V,reperutss . -l,t?QS I Bt gsc*¿A§ flafiA i,<,tq7tt É. L*ett- ,,, BiP t,¡1 6¿-+ iv ur9r,eF,S i; ,a (PoruD Qud G-x)JT€,.Jl-¿oc , ; A??sruDlr-Rg+*§ vi FpWraLaÍ lPeo¡r aftI cqr!urf-»,ito; €NT&-g lasi¡a§ vr aS r 65ú-A§ rli €5car45, fr9NQu€ oBsepvg eus r+AG,,Á Uñ¿o¿üJ Ous¡,oEN riF , aNSA yp " c¡,zsecí Lr fr ?,p€N»í a r.,rr-1,¿ tzBY. iunlA 65/,AOo,uA De, D.-¡PG-?A Roc KVr€LL y L_oN, LA -LN UeJ rrg,r4^- ^otop..As Dr to6^JTA Ou6 -et= gNSAyp RaC.xujAu.L. Ng Dfifaz-^^A É p-T wa¡4€N rv ¿oJ A*ie i T¿ rA Z.sJ -a ?pq B€TñS/ nt oe*,65 - i i . I i , I i I I I i I I i l : i - IDr-¡-s:ñ.B&aJA EL:xzol4 ,dsr¡?o- EJrÍ e^rJ^yo sg rlueue ;j §g.ü- i§.Ñ() . V - Eñ g,ill1A-c.rór r D6 ?I6ZAJ ro : .?-.&oTo.I:r?oS, Apa.U*S -i lL . Lr+¡¿sf*o.iv -; .!"; lA¿ q§AD , eg 6s t,o§,. *aj a,ge i nq-o RpsJ,gn¡T,A. i
  24. 24. BIBLIOGRAFÍA: Mecánica de Materiales Anthony Bedfor y Prentice hall 11 Kennet M. Liechti Procesos de Manufactura H. C. Kazanas, Glenn McGraw-Hill 92,93,94,95 E. Baker y Thomas Gregor La Ciencia e Ingeniería de los Donald R. Askeland Iberoamerica 115,116 Materiales Procesos de Manufactura B. H. Amstead, Phillip Continental 48,49 F. Ostwald y Myron L. BBBegeman Materiales para ingeniería Lawrence H. Van Continental 329,330 Vlack Tecnología de materiales Lawrence H. Van Alfaomega 15, 16 Vlack 24
  25. 25. Desisnation: E 1s - sg fflh Standard Test Methods for Rockwell Hardness and Rockwe[l Superficial Hardness u"e ffiy f8ll lVIeta IIic Materialsl2 This sundard is issued under rhe lixed ,Jesignarion E l8: the nurnber immediatel] foliowing the designation indicales lest re original adoption or, in the case ofrer.ision. the 1ear of last revision. A number in parenlheses indicates rhe ."-ear oí superscript epsilon (r) indicares an ediroriai cha.nge since the last rer.ision or reapprorai This siandard ho, trern approred .for use b1 tigentits of t hc Departntettt ol Delense ro rtplatc ntct ht¡tl 243 .I ql t:eriera! Tev ll ctht¡t! Staldard No. I 5 I b. Consuh the »on Indei tf-specilitat ions antl S¿andards.lor the specift¿ tLar <¡l issue whlch lus betn adopted b¡ rite Department of Da/bnse.l. Scope B 134 Specification ¡e¡ g¡¿55 Wirea 1.1 These lest method5 6sver the determination of the B 152 Specihcation for Copper Sheet, Strip, Plate, andRockwell hardness and üe Rockwell superficial hardness of Roiled BaÉmetallic materials, including test methods for the verification B 291 Specification for Copper-Zinc-Manganese Alioy (Manganese Brass) Sheet and Stripaof machines for Rockweli hardness testing (Part B) and thecalibration of standardized hardness test blocks (Part C). B 370 Specification for Copper Sheet and Strip for 1.2 Values stated in inch-pound units are to be regarded Building Constr¡ctionaas the standard. Sl units are provided for information only- E 4 Practices for Load Verificalion of Testing Machines6 1.3 This standard does not purport Ío address all of the E 29 Practice for Using Significant Digits in Test Data tosafety probletns, if any, assoc¡ated with its use. It is the Determine Conformance uith Specifi cationsTresponsibility of the user of this standard to establish appro- E 140 Hardness Conversion Tables for Metals (Rela-priate sa-fett, and health pracfic€s and determine the applica tionship Beiween Brinell Hardness, Yickers liardness,bilitv of regulatory limitations prior to use- {See Note 4.) Rockweil Hardness, Rockueil Superhciai Hardness, and Knoop HarCness)ó2. Referenced Documents 2.1 ASTM Srandards: 3. Terminology A 370 Test Methods and Definirions for Mechanicai Testing of Steel Products3 3.1 Definitions: B 19 Specification fcr Cartridge Brass Sheet, Strip, Plate. 3.1.1 catibration-determination of the values of the Bar. and Disks (Blanks)a significant parameters by comparison with values indicated B 36 Specification for Brass Plate, Sheet, Strip, and Rolled by a relerence instrument or by a set of reference standards. Bat 3.1.2 Rockvell hardness ruotti¡er, HR-a number derived B 96 Specification for Copper-Silicon Alloy Plate. Sheet, from the net increase in the depth ofindentation as the force Strip, and Rolled Bar for General Purposes and Pressure on an indenter is increased from a specified preliminary test Vesselsa force to a specified totai test force and then returned to the B 97 Specification for Copper-Silicon Alloy Plate, Sheet. preliminary test force. Strip, and Rolled Bar for General Purposes 3. 1 .2. 1 D i s cu s s i o ¡t : I n d ett t er s-lndenters fo¡ th e Rockwell B 103 Specification for Phosphor Bronze Piate, Sheet, hardness test include a diamond spheroconical indenter and Strip, and Rolled Ba/ steel ball indenters of several speciñed diameters. B 121 Specification for Leaded Brass Plate. Sheet, Strip, 3.1.2.2 Díscttssion-Rockwell hardness numbers are al and Rolled Bara wa-vs quoted with a scale symboi representing the indenter B 122 Specificaiion for Copper-Nickel-Tin Alloy, Copper- and forces used. The hardness number is foilowed b;; the Nickel-Zinc Alloy (Nickel Silver). and Copper-Nickel symbol HR and the scale designation. Alloy Plate, Sheet, Strip. and Rolled Bara Erantples: 64 HRC : Rock*ell hardness number of, 64 on B i 30 Specification for Cornmercial Bronze Strip for Rockwcll C scale. 8l HR30N = Rockrvell superficial hardness Buiiet Jacketsa number of 8l on Rockrvell 30N scale. 3.1.3 Rocltxc!l harclnes.s t?sl-an inderltation harclness I Thesr- lest metirods are undcr the jurisdiction c¡1ASTI4 Ccnlrnittec E-13 on test using a veriñed machine 10 lorce a diamondIr{echanical Testing and are tire di¡ecl re sponsibiiil¡ ol Subcom¡¡ittcc E18.06 on spheroconlcal indenter (diamond indenter) or harC steel ballIndcntation Hardness Tcsring. Curr:nt cdition approed Fcb. lj- 1991. Pubiish,:d April 199:. Originallr indenter under specified conditions. into the surlace of drepublishcd as E l8 - il T. Last preriouscdition E lE - 91. materiai under 13st in two operalions" and to measure the : ln this test ¡nethod. thc tenn Rock*cll refers 1o an internarionall¡ recognized difference in depth of the indentalion uncier rhe speciliedr)pe of jndenrarion harciness resl f,s d!fined in Seclion 3. and not to the hardllcsstesting eq uipment ol a panicular marufacturer- t .-1tintrul fux,k o{ ..15T.11 ,tit¡¡tiords. iols ü I .01-01 .i}). ard 01.0 t . a.)nntrul Book ú.157.1 Sianaarii:. ol 01.0i. " t: t: t tu.! Bt u¡l; )í .1.T.1 I t t¡ tiurd I t -St Vol 01.{l L ¡ Discontinued- sce /9óJ ..1¡¡t¡;ul !ili¡l; ({.1.t7.11 -5;¡¡r;r¿iiii.t. P¡ri f¡. lt¡litt! fl,,tk ti .157.l .Sttttd¿rl¡ Vols 01.01. 0-1.0 I . and l+ 0l i ?.1
  26. 26. ffill ere conditions of preliminary and toraj resf lorces (minor and inforntation about metailic materials. This information mat major Ioads. respectivelv). correlate to lensile strength, rrear resistance, ductilirl,. aná _ 3.1.4 Rockytell xtpetJ?cial harclne ss Íesl-same as the other physical characterisrics of meuliic materials. and mav Rockil,ell hardness tesl excepf that smaller preliminary and be useful in qualit¡, control and selection of materjajs. total tesl forces are used. 3.1.5 verificalio¡z-checking or lesting to assure conform_ 4.2 Rockwell hardness testing at a specific localion on a ance rvith the specification. part may no1 represent the physical characteristics of the whole part or end product. 4-3 Rockrvell hardness tests are considered satisfaclory for 4. Significance and Use acceptance testing of comr¡ercial shipments, and have been 4.I The Rockwell hardness test is an empirical indenta_ used extensjvely in industry lor this purpose. tion hardness test. Rockwell hardness tests provide useful i A. GEIVERAL DESCRIPTION AND TEST PROCEDURE FoR ROCKwELL HARDNESS AND RoCKvI,ELL i SUPERFICIAL HARDNESS TESTS ,d 5. Apparatus ence in penetration depths of an indenter under two speci_ ry 5.1 General Principles-The general principles of the fied forces, called preliminary and total test forces. Rockwell §ardness resr are illustrated in Fig. I (diamond 5.2.1 There are two general classifications of the Rockwell indenter) and Fig. 2 (ball indenters) and rhe accompanying test: the Rockweil hardness test and the Rockwell superficial i; Tables 1 and 2. In the case of the Rockwell superficial tesi hardness test. the general principles are iijustrated in Fig. 3 (diamond 5.2.2 ln the Rockwell hardness test the preiiminary test o: , indenter) and Fig" 4 (batl indenter) and the accompanying fo¡ce.is l0 kgf (98 N). Tota} resf forces are 60 kgf (5g-9 N), Tables 3 and 4. I00 kgf (981 N) and 150 kgf (1411 N). In the Rockweii 1- 5.1.i See Equipment .llfanufacturers Instruction Manual superficial hardness test the preliminary test force is 3 kgf (29 S, for-a description of the machine,s characteristics, limitalions, N) and total fesr forces are 15 kgf (t47 N), 30 kgf (294 N), d and respective operating procedures. Typical applications oi and 45 kgf gat N). The indenter for either resr shall be of á the various hardness scales are shown in Tables 5 and 6. Rockwell hardness values are usuaily determined and re_ ir-c, c r .O jv "LO r;<a É Fe ported in accordance with one of these standard scales. An indenter (diamond cone or steel ball) is forced into the surface of a test piece in two steps under specifred conditions,e (see Section 7) and the difference in depth ofindentafion isd measured as e.i. 5.1.2 The unir measurement for e is 0.002 mm and 0.00Id mm for the Rockwell hardness test and Rocku,ell superficial€ hardness test. respectiveiy. From the value of e, a number;t known as the Rockwell hardness is derived. There is no ;, i ;@.. l : "------i----i----J e Rockwell hardness value designated by a number alone É-.:;oil _ j:: because it is necessary to indicate which indenter and force i t , _:_____r_ iGr,.,s -¡-* -1! Ilt have-been employed in making the test (see Tables 5 and 6). i I I l ]d 5.2 Description of Machine and Method of Test-ñe o-i--------r/ --------- tester for making Rockwell hardness determinations is at- machine that measures hardness by determining the differ_ FIG. 2 Hockwell Hardness Test with Steel Ball lndenter:r . (Bockweil B Exampte) (Tabte 2)e ,{ TABLE Symbols and Designations Associated with Fig. E@ E) EO 1 1nis ir Number 1 2 Symbol Designation Angle at the top of the diamond indenter (1200) Badius of curvature at the t¡p of the cone (0.200 mm)lS o Po Preliminary Test Force : 10 kgf (98 N) 4 P1 Additional Force: 90 or 140 kgf (883 or 1373 N)c Surlocr ol ra3r prt(e 5 P Total Test Force: po + p1 : 10 + 140 = 15011 kgf (147 N) Doluh liñe 6 Depth of penetrat¡on under test force beforee appl¡cation of add¡tionat loade 7 lncrease in depth ol penetration under additionalJ load 8 Permanent increase in depth of penetration under preliminary test force after removal of additional force, the increase being expressed in units of FIG. I Rockwell Hardness Test with Diamond lndente¡ 0.002 mm (ñockwell C Exampte) (Table l) xx HBC Rockwell C hardness : 100 - e
  27. 27. c ([IIt r rs TABLE 2 Symbols and Designations Associated with Fig. 2 Symbot DesiJnation 1 D D¡ameler ol ball = :,ie in. (1 .583 mm) D r0 Prel¡rnlnary Test Force : 10 kgf (98 N) 4 b : Addiiional force 90 kgf (843 Ni P : Totat Test Force po _ p. = 19 + 90 = loo kgf r9A1 N) sJ.rac. of r.s rr!.. 6 Deoth of penetration under preliminary test force befcre applicaticn of additional force 7 lncrease in depth 01 Fneiration under addilional lorce o e Permanent increase in depth oÍ penetration under preliminary test force after removal of the addit¡onal force, fhe ¡ncrease being expressed in units of 0.002 mm xx HHB Rockwell B hardness: 130 e - FlG. 3 Rockwell Superficial Hardness Test with Diamond lndenter (Bockwell 30N Example) (Table 3) TABLE 3 Symbols and Designations Associated with Fig- 3 spherr,:onical or spherical configuralion. Scales vary by a Symbol Designation combinaiion of lotal test force and t-vpe of indenter. 1 Angle at the tip of the d¡amond indenter (1 20) 2 Radius of curvature at the 1¡p of the cone (0.200 5.2.3 The diflereace in depth is normall¡ measured by an mm) electronic device or by a dial indicator. The hardness value, Po Prelim¡nary Test Force: 3 kgf (29 N) as read from the instrument, is an arbitrary number which is 4 Pj Additional force:27 kgf (265 N) reJatel to the difference in the depths produced by the two P Total Tesl Force = Fo + Pr = 3 + 27 = 30 kgf (294 N) tbrccs; and since the scales are reversed, the higher the 6 Depth of penetraticn under pre¡iminary test force number the harder the rnateriai. belore appl¡cation ol addit¡onal force 7 lncrease in depth of penetration under additioñal 5.2.4 In accordance with the operating procedures recom- force mended by tire manufacturer of üe hardness tester, the test I e Permanent increase in depth of penetration under is starteci b1, applying the preliminary test force causing an preliminary test force after removal of acidit¡onal force, the increase being expressed in units of initial penetratjon of the specimen. Since measurement of 0-001 mm the difierence in depth starts after the preliminary force has xx HFI30N Rockwell 30N hardne§s = 100 - e been appiied, the dial gage pointer is set to zero il the instrument is a dial indicator model. On a digital readout indenters t/to, t/t; ti¿^ andlu iir. (1.588,3.175,6.350, and instrument. the zero point is captured by rhe electronics 12.70 mm) in diameter. aulomaticaliy. fhe instrument shall be designed to eliminate 5.3.2 The diamond indenter shall conform to the require- the effect of impact in applying the prelinrinary iest force. ments prescribed in I -3.1.2.1. 5.2.5 The additional force is appiied for the required duell I 5.3.3 The steel balls shall conforrn to the requirements time and then removed. The return to the preiirninary tesl ! force position holds the indenter at the point of deepest prescribed in 13.1.2.2. I penetration yet allows elastic recovery to occur and the 5.3.4 Dust, dirt, grease. and scale shall not be allowed to ( accumulate on the indenter as this will aflect the test results. i stretch of the frame to be factored out. The test resuit is displayed by the testing machine. 5.4 .4ru,ils-¡hen reguired, an anvil shall be used that is t suitable for the specimen to be tested. Cylindrical pieces shall c 5.3 Indenters: 5.3.1 The standard indenters, as have been rnentioned in be tested with a V-grooved anvil that rvill support the i 3.3, are the diamond spheroconical indenter and steel ball specimen with the axis of the V-groove directly under the t, indenter or on hard, parailel- twin cylinders properly posi- rl T,G, TABLE 4 Symbols and Designations Associated with Fig. 4 ;ti Symbol Designation in : a 1 u Diameter of tall: rÁe in. (1.588 mm) iP D ta Prelim¡nary Test Force : 3 kgf (2S N) 4 P1 Add¡tional torce = 27 kgl (265 N) P Total Test Force = Po + P1 = 3 + 27 = 30 kgf 6. (294 N) Surlrc. 6l r.31 !,.c. 6 Depth of penetration under prel¡m¡nary test force belore app¡ication of additional force tL 7 lncrease in depth of penetration under adciitional pí lorce o Permanent increase in depth of penetration under ri: preliminary test lorce after removal ot the ke additional force, tfle increase being expressed in units of 0.001 mm xx HF15T Flockwell 15T hardness = 100 - e FIG. 4 Rockwell Superficial Hardness Test with Steel Ball xx HR30T Bockwe,l 30T hardness = 1 00 - e xx HB45T Bockwell 45T hardness = 100 - e lndenter (Rockwelt 30T Example) (Table 4) 5t6
  28. 28. E I - E. ! (gllr e re @( I Jq e.§1_ TAELE 5 Rockwell Hardness Scales do FJ Scale Toial Tesl D¡al lncieñ1er Symbol Force, kgf Figures Typical Apptica0ons of Sca¡es 14e-in- (1.588-mm) bali 100 red CopperalloysSofts1eetS,aluminUmaIloys,maIleablenon,H diamond 150 black Steel, hard cast irons, pearlitic malleable iron, ltanium, Oe-ep-) kgí case hardened steel, and olher mater¡als harder than B 100. d¡amond 60 black Cemented carbides, thin sleel, and shallovr case+¡ardened,rCe D diamond steet. 100 black Thin steel and medium case hardened steel, and pea*itic maiieaote iron. E %-in. (3.175-mm) ball 100 red Cast ¡ron, aluminum and magnes¡um alloys, bearing metals.,nal F ,i6-in. (1.588-mm) ball 60 red Annealed copper alloys. thin soft sheet metals. G %6-in. (1 .588-mm) ball 150 red Nraileabre irons, copper-n¡cker-zinc and cupro-n¡cker ailoys.,¡der upper rimit G 92 to avoid poss¡bre flattening of ball. H %-in. (3.175-mm) ball 60 red Aluminum, zinc, lead.lin Á Y8-in. (3.175-mm) ball 150 red I L %-in. (6.350-mm) ball 6o M %-in. (6.35&mm) ball 100 ::3 t Bearing metars and other very sott or thin matesids. use smailest ::5 ( P %-in. (6.350-nrm) bal¡ 150 bal and heaviest k)ad that R /z-in. (1 2.7 O -mm) ball 1 60 does nol give anv¡l effect_I § /z-in. (1 2.7 0 -mm ball 1 100 ted I /z-in. (l 2.7 O-mml ball 1 150 red ),)00 TABLE 6 Flockwell Superficial Hardness.Scales Total Test Force, Scale Symbols,f kgf (N) N Scale, Diamond T Scale, %e-in. W Scale, 1^-¡n. X Scale, %-in. Y Scale, r/iin. lndenter (1.58&mm) Batl (3.175-mm) Ball (§.35{}-mrn) Balt (12.7O-mm) Ball 15 (147) 15N 157 15W 15X 15Y 3O (294) 30N 307 30w 30x 30Y 45 (441) 45N 457 45W 45X 45Yder tioned and clamped in their base. Flaf pieces shall be tested test should be as dictated in Tables 7, g, g, and I0 and as on a flat anvil that has a smooth, flat bearing surface whose presented graphically in Figs. 5 and ó. As a general rule, the plane is perpendicular to the axis of the indenter. For thin thickness should exceed I0 times the depth of the indenfa_ materials or specimens that are not perfectli/ flat, an anvil tion. As a mle, no deforrr¡ation should be visible on the backnd haüng an elevated. flat "spot" about r/¿ in. (6 mm) in of tbe test piece after the test although not all such marking is diameter shall be used. This spot shall be polished smooth indicative of a bad test, and flat and shall have a Rockwell ha¡dness of at least 60 HRC. The seating and supporting surfaces of all anvits shall 6.4 For tests on convex qvlindrical surfaces the corrections be clean and smooth and shall be free from pits, heav-v0tS scratches, dust, dirt. and grease. If the provisions of 6.3 on TABLE 7 A Minimum Thickness Guide lor Selection of Scales thickness of the test piece are complied with, there w,ill be no Using the Diamond lndenter (see Fig. 6) to danger of indenting rhe anvii, but, if it is so thin that the NorE-For any given thickness, the ¡nd¡cated Bockwe,l hardness is theIts. minimum value acceptable for teslir€. For a given hardness, mater¡al of any impression shows through on the under side, the anvil may.is be damaged. Damage may also occur from accidental greater thickness than that conesponding to thal hardness can be tested on th; indicated scale.ali contacting of the anvil by the indenter. If the anvil ishe damaged frorn any cause, it shall be replaced. Anvils showing Minimum Thickness Rockwell Scalehe the least perceptibie dent rryill give inaccurate results on thi;si- mat€rjal. Very soft material should not be tested on the HaronessADDroximate :l "spot" anül because the applied load mal,cause the penetra_ Heaolng Hardness ;-.:;*- c-scale^ Dial Reading tion of the anvil into ihe under side of the specimen 0.o14 0.36 regardless of its thickness. 0.016 0.41 69 5.5 Test Blocks-Test blocks meeting the requirements of 0.018 0"46 65 Part C shall be used to periodically verify the hardness tester. 0.020 0.51 61.5 0.022 0.56 56 ;; 0.024 0.61 50 67 6. Test Piece 0.026 0.66 41 65 0.028 0.71 ó¿ 0¿e 6. I The test shail be carried out on a smooth, even surface 0.030 0.76 57ll that is free from oxide scale, foreign matter. and. in 0.032 0.81 : 52 0.034 0.86 45 particular, completely free from Iubricants (except for reac- 0.036 0.91 37el tive metals, such as titanlum where Iubrication such as 0.038 0.96 281 kerosene is required). 0.040 1.02 20 6.2 Preparafion shall be carried out in such a way that anv 4 These approximate hardness nurnbers are for use in selecting a suitable scale alteration of the surface hardness (for example, due to heai and shouid not be used as hardness conversions. lf necessary to convert tesl readtngs to another scale, refer to Hardness Conversion Tables E 140 (Rela- or cold-working) is minimized. tionship Between Brinell Hardness. Vickers Hardness, Flockwell Hardness, 6.3 The thickness of üe test piece or of the tayer under Rockwell Superficial Hardness, and Knoop Hardness). 571
  29. 29. ($ll e ta I 8 A Minimum Thickness Guide for Selection of Scales 7- Procedure lt/ "ouaf (see Fig 7) a1 ambient tempera- Using the %e-in. (.1.588-mm) Diameter Ball lndenter 7.1 The test is nornIaily carried out than indicated Rockvrell hardness is the NcrE-For any given thickness, the material of any ture iuithin the Iimits of 50 to 95"F (10 tCI 35"C) Tests carried minin,urn uaiue aóceptabte for test¡ng For a given hardness g.ealer thickness than thai to that hardness can be tesied on the out under controlled conditions shall be made at a tempera- indicated scale "orresponáing rure of 73 + 9"F (23 -r 5"C). Rockwell Scale 7 -2 The test piece shall be supporled rigidll so that no h.1¡aimum Thlckness eflects of displacemellt occur during the test ADDroxlmate 7.3 Bringihe indenter into contact with the test surface Hardness ^"#;;" Hardness and appll the preliminan test force Ps (minor load) of 10 kgf Readins d}ffi; Beadins (98 Ñi for t¡e Rockwell hardness tesl or 3 kgf (29 N) for 0.022 0.56 itockwell superflcial hardness test in a direction perpendic- 94 (see Table l5 ular to the surface withoul shock or vibration. 0-61 98 72 0.c24 60 87 c.c26 0.66 91 85 49 80 for tolerances of test forces.) The dwell üme for the prelimi- a.a28 0.71 Bary test force shall no1 exceed 3 s AE 71 0.030 0.76 77 ¿t 62 0.0?2 0.81 69 52 7.¿ Establish the reference position (see lt{anufacturers Instruction Marunl) and increase the force, without shock or 0.034 0.86 40 vibration, over a period of I to I s by the value of the 0.036 0.-o1 28 0.038 0.96 toa 0.040 1.O2 t additioná test force, P, (additionai load) needed to obtain and the required total test force P for a given hardness scaie a suitable scale (see A These approximate hardness nurnbers are for use in selecting and should not be used as hardness conversions lf necessary ]9.:T-.",11::l Tables E 140 (Relationship Tables 5 and 6). reáaings to anotner scale refer to Hardness Conversion Between Brinetl Hardness, Vickers Hardness Rockwell Hardness Bockwell 7-5 While maintaining the prelirniuary test force P6 frc Superfic¡al Hardness and Knoop Hardness) remove the additional test force P, in accordance with the following: dil given in Tables I l, 12, 13, and 14 shall be applied 7.5.1 For materials which, under the conditions of the re¡ óo:rtctions for tests on spherical and concave surfaces test, show no time-dependent plasticity, remove P, within 3 s NU *oui,J be the subject of sfecial agreement When testing after the total test force is applied. cylindrical specimlns, the accuracy of the test wiil be 7-5.2 For materials which, under the conditions of the IN tá¡ortly affectea by aiignment of elevating screw V-anvil test, show some tirne-dependent plastici§, remove P, within in i;á;r;;., surface nntn, ana the straightness of the cylinder lio O t when using diamond cone indenter and within 6 to 8 hc s when using steei ball indenter after the application of the i.5 Prnror.ttions for ruaterials havirtg excessíve linte-de- puiraun, plasticitt findenrarion creep): In the case of materials *f:::1f§J:fi:^,"5 h¿ u,here the materiai, under the th .il,;uitirg plastiá flow after application of the total test force hr the indenter uill continue to rnove The total test force conditions oi th. t.st, shor¡s considerable time-dependent should be removed after the specified dwell time and the piastcity, remove P, uithin 20 to 25 s after the application of time recorded after the test results (that is, 65 HRF, a s) if the total fest force begins ionger than 3 s. When mate¡ials require the use of a dwell 7.5.4 When materials require the use of a dwell time tim-e greater than 3 s, this shouid be specified in the product greater than 3 s, this shall be speciñed in the product 1r specification. Ipecification, and the dwell time shall be recorded iI the Diamond lndenter (see Fig 6) TA,BLE 9 A Minimum Thickness Guide for selection of scales Using any greater thickness prdl":: ,:-T:L:imum value acceptable for tesring. For a given hardness, rnalerial of rl NorE-For any given rhickness, rhe ind¡cated Rockweil scale than ihat correspónding to that hardness can be tested on the ¡ndicated Rockwell Superfic¡al Scale ¡ Minimum Th¡ckness d 15N Approx¡mate Approximate Approximate Hardness Hardness Hardness Hardness Hardness Hardness Reading Fteading Beading C-ScaleA C-ScaleÁ C-Scalea 0.006 0.15 a, 65 0.008 0.20 90 60 0-25 88 55 0.010 a, 65 ábs 0.012 0.30 83 45 78.5 bt 67 0.014 0.36 /b 32 56 65 68 18 74 0.016 0.41 47 61 66 0.018 0.46 0.020 0.51 .-. 57 37 52.5 47 26 0.022 0.56 47 0.024 0.61 35 0.026 0.66 20.5 0.028 0.71 0.030 0.76 ldnotbeusedashardnesSconversionslfneeeSsarytoconverttestreadings Br¡nelt Hardness, vickers naroneis,Ácrtwell Hardnéss Rockwell superlicial to anothef scale, refer to Hardness conversion Tables E140 aHehtionship Between Hardness and Knoop Hardness). 578
  30. 30. , Materiales de lngenieríay sqs aplicaciones Tercera edición ffir Richard A. Flinn "-*.;:::ffi#,. #fMAc,o¡s University of Mic 1 Traducción Gustavo Tovar Sánchez Uniuersidad de los Andes Con la asesoría de Orión Ttaducciones, Ltda. Revisión Técnica Héctor Hemández A. Facultad de Ingeniería Uniuersidad, Nacional de Colombia McGRAW.HILL MÉXICO . . I p¡xluA . sAN JuaN . SANTAFÉFUATEMALA . .-sl-Nr¡eco . BUENOS AIRES CANACAS LISBOA . MAORID . NUEVA YORK oe Eoéoii sÁo pauLo AUCKLAN . HAMBUBGO . LONDBES . MILAN . I,¡O¡¡TNCÁI- . NUEVA DELHI . PABIS SqN FRANCTSCO o S|NGAPUB . ST. LOUTS . Srorc1 . TOK|O. TORONTO

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