2 ensayos de dureza

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2 ensayos de dureza

  1. 1. ENSAYOS DE DUREZA
  2. 2. CONCEPTOS  Resistencia a la abrasión  Frotamiento o rodadura.  Resistencia al rayado.  Mas utilizado en mineralogía  Escala MOHS: MENOS DURO = TALCO ; MAS DURO = DIAMANTE.  Resistencia al REBOTE.  Escleroscopio SHORE  Martinete con diamante en la punta.  Resistencia a la penetración.  Material indentado o penetrado por otro.  Posibilita estimar la resistencia a la tracción. 2
  3. 3. ENSAYOS DE DUREZA PORPENETRACIÓN Penetrador Huella: Fuerza Diámetro Índice de dureza profundidad Tiempo 3
  4. 4. Métodos de Ensayo  Método Brinell  Método Rockwell  Método Vickers 4
  5. 5. Método Brinell P: Fuerza aplicada en kg S: área del casquete semi esférico en mm2 HB: Número de dureza Brinell 5
  6. 6. D: diámetro de la billad: diámetro de la huellaP: carga aplicada 6
  7. 7. 7
  8. 8. Medición de la huella 8
  9. 9.  Respecto a las cargas, tienen que ser proporcionales al cuadrado del diámetro, para que las huellas obtenidas sean semejantes, y los resultados, comparables. Es decir que P = K x D2 9
  10. 10. Valores del coeficiente k  Hierro y aceros..........................................K = 30  Cobre, bronces y latones.......................... K = 10  Aleaciones ligeras......................................K = 5  Estaño y plomo.........................................K = 2,5 10
  11. 11. 11
  12. 12. 12
  13. 13. Escala Negra Durómetro UniversalEscala Roja 13
  14. 14. DUROMETRO UNIVERSAL En esta nueva tecnología para ensayo de dureza es importante destacar la facilidad en la realización de un análisis estadístico y para los casos de Brinell y Vickers la máquina ejecuta la fórmula haciendo rápida la toma de datos. 14
  15. 15. 15
  16. 16. MATERIAL TIEMPOHierro y acero 10 a 30 segCobre, bronces y latones 30 segAleaciones ligeras 60 a 120 segEstaño y plomo 120 segMateriales muy blandos 120 seg 16
  17. 17. Dureza Brinell de algunosmateriales  Acero de herramientas templado..........500  Acero duro (0,8% de Carbono).............210  Acero dulce (0,1% de Carbono)...........110  Bronce..................................................100  Latón.......................................................50  Aluminio..........................................25 a 30 17
  18. 18. CUADRO Nª2 Factores para el calculo de la resistencia a la tracción partiendo de la dureza BrinellAcero al Carbono 0,36Acero aleado 0,34Cobre y latón 0,40Bronce 0,23 18
  19. 19. Un ensayo no debe serrealizado en superficiescilíndricas con radio decurvatura menor que 5veces el radio de la esfera. 19
  20. 20. Deformaciones en la impresión 20
  21. 21. Designación: 21
  22. 22. Método Rockwell  Se calcula la dureza en base a la profundidad de penetración y la carga total no se aplica en forma continua.  Hay una carga inicial y otra adicional (varia según las condiciones de ensayo). 22
  23. 23.  Los penetradores pueden ser billas o diamantes aplicadas con diferentes cargas según el material y su espesor. Se basa también en la resistencia que oponen los materiales a ser penetrados, en función de la profundidad de la huella. 23
  24. 24. 24
  25. 25. CUADRO Nº 3 ESCALAS DE DUREZA ROCKWELL (Según Apraiz)Escala Tipo de Tipo y tamaño Carga Carga Escala delDesig. prueba delpenetrador menor mayor comparador Kg. kg Color Aplicaciones Ubicación A Normal Cono de 10 60 negro fuera Aceros nitrurados, flejes estirados en diamante frío, hojas de afeitar. Carburos metálicos B “ Bola de “ 100 rojo dentro Aceros al Carbono recocidos de bajo 1/16” contenido de Carbono. C “ Cono de “ 150 negro fuera Aceros duros. Dureza superior a 100 diamante HRb o 20 HRc D “ Cono de “ 100 negro fuera Aceros cementados diamante E “ Bola de “ 100 rojo dentro Materiales blandos, como antifricción y 1/8” piezas fundidas. F “ Bola de “ 60 “ dentro Bronce recocido, aluminio, algunas 1/16” aleaciones de Al G “ Bola de “ 150 “ dentro Bronce fosforoso y otros metales. 1/16” H “ Bola de “ 60 “ dentro Metales blandos, con poca 1/8” homogeneidad, fundición de hierro. 25
  26. 26. CUADRO Nº 3 ESCALAS DE DUREZA ROCKWELL (Según Apraiz)Escala Tipo de Tipo y tamaño Carga Carga Escala delDesig. prueba del menor mayor comparador penetrador Kg. kg Color Ubicación Aplicaciones K “ Bola de “ 150 rojo dentro Metales duros, con poca 1/8” homogeneidad, fundición de hierro. L “ Bola de “ 60 “ dentro “ 1/4” M “ Bola de “ 100 “ dentro “ 1/4” P “ Bola de “ 150 “ dentro “ 1/4” R “ Bola de “ 60 “ dentro Metales muy blandos, antimonio 1/2” S “ Bola de “ 100 “ dentro “ 1/2” V “ Bola de “ 150 “ dentro “ 1/2” 26
  27. 27. CUADRO Nº 3 ESCALAS DE DUREZA ROCKWELL (Según Apraiz)Escala Tipo de Tipo y tamaño Carga Carga Escala delDesig. prueba del menor mayor comparador penetrador Kg. kg Color Ubicació Aplicaciones n15-N Superf. Cono de 3 15 negro fuera Aceros nitrurados, cementados diamante y de herramientas de gran dureza.30-N “ Cono de “ 30 “ fuera “ diamante45-N “ Cono de “ 45 “ fuera “ diamante15-T “ Bola de “ 15 rojo dentro Aluminio, aleaciones de Al 1/16”30-T “ Bola de “ 30 “ dentro Bronce, latón y acero blando. 1/16” “45-T “ Bola de “ 45 “ dentro “ 1/16”Nota: La tabla es solo referencial. 27
  28. 28. 28
  29. 29. 29
  30. 30. 30
  31. 31. 31
  32. 32. Designación 45 HR C Escala C: Valor de dureza Cono de diamante Carga: 150 kg Ensayo Rockwell 32
  33. 33. Método Vickers  Se deriva directamente del método Brinell, fue introducido en 1925 y se emplea mucho sobre todo para piezas delgadas y templadas, con espesores mínimos hasta de 0,2 mm. 33
  34. 34. Principio P HV  P: Carga aplicada en kg S: Área superficial de la huella S impresa, en mm2 34
  35. 35.  Penetrador: prisma de diamante: 35
  36. 36. Carga aplicada: Variable de 1 a 120 kg.Un mismo valor de carga puede usarse para materialesde diferente dureza: templados, blandos, semiduros, … Huella obtenida con una pequeña carga, la cual permite medir microdurezas 36
  37. 37. P: Carga aplicada en kg d: diagonal promedio de la PHV  1,854 2 huella en mm d 37
  38. 38. Designación: 440 HV 30 / 20 Tiempo de aplicación de la Valor de dureza carga: 20 seg. Ensayo de dureza Vickers Carga aplicada en kg Nota: Cuando el tiempo de aplicación varía entre 10 y 15 s no se indica 38
  39. 39.  Ventajas de Brinell  Ventajas de Rockwell 39
  40. 40. Dureza Shore (UNE 53130, ASTM D 2240, ISO 868)  Consiste en evaluar la dureza superficial del material midiendo la profundidad que alcanza una punta de acero normalizada cuando se presiona contra el material. Se puede medir con instrumentos simples . 40
  41. 41. El sistema de indicación depresión constante asegura lapresión uniforme de la pruebaque elimina las lecturas falsasdebido a las diferencias entre losoperadores. 41
  42. 42.  La superficie de apoyo y de la muestra deberán ser lisas y de caras paralelas. El durómetro se coloca sobre la muestra con paralelismo de caras con ayuda de un dispositivo apropiado. La presión aplicada por estos aparatos es de 12,5 N en la Shore A y de 50 N en la Shore D. 42
  43. 43.  El método Shore A se aplica a plásticos blandos, por ejemplo PVC plastificado, dureza de caucho natural, elastómeros y plásticos suaves, polietilenos. El método Shore D se emplea para plásticos más duros: elastómeros duros, plásticos, caucho duro, ebonita y otros La dureza Shore se expresa en unidades de Shore A o D. Son posibles diferencias de 2-3 unidades Shore. Es muy importante realizar la medida siempre al mismo tiempo, 3 ó 15 s. 43
  44. 44. 44
  45. 45. 45

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