Ensayo de Dureza

Ensayo de Dureza

1. Brinell

   • La dureza Brinell como un método de ensayo por indentación por el cual, con el uso de una máquina calibrada, llamada durómetro, se fuerza una bola fabricada de un acero templado extraduro de un diámetro (D) determinado (función del espesor de la probeta a ensayar), y bajo unas condiciones específicas, contra la superficie del material que se quiere calcular su dureza, mediante la aplicación de una fuerza (P) durante un tiempo (t) dado.
     • Como resultado del ensayo aparecerá una huella que tendrá forma de casquete esférico de diámetro (d) en la superficie de la probeta ensayada.
     • HB = P / S
       • Siendo (S) la superficie de la huella que queda sobre la probeta del material ensayado, que suele resultar con forma de casquete esférico, como se ha dicho. La fuerza (P) de la expresión anterior se expresa en kp (kilopondios) y la superficie de la huella (S) en mm2.
     • El indentador empleado en el ensayo es una bola de acero templado, o bien, una bola de carburo de tungsteno para ensayar materiales más duros cuya dureza Brinell se presuponga que vaya a resultar superior a los 400 HB.
       • se utiliza una máquina calibrada llamada durómetro, que es el tipo de máquina empleada para medir la dureza de los materiales.

2. Vickers

   • El ensayo Vickers se recomienda especialmente para determinar la dureza de materiales muy duros, con valores de dureza superiores a 500 HB. Para materiales con una dureza inferior, se recomienda emplear el ensayo de dureza Brinell.
     • En todo caso, el ensayo Vickers se considera una mejora del ensayo de dureza Brinell, en tanto en cuanto permite ensayar materiales con superficies no planas, con espesores más pequeños, además de permitir la medida de todo tipo de dureza.
       • En el ensayo Vickers se emplea como elemento indentador una pirámide regular de diamante, de base cuadrada, cuyas caras laterales forman un ángulo de 136º. En la penetración del indentador contra la probeta, éste dejará una impresión cuadrada sobre el material de la probeta, que resulta más fácil de medir (más precisa) en este tipo de ensayo.
         • Por otro lado, el tiempo de aplicación de la carga durante el ensayo Vickers oscilará entre 10 y 30 segundos, siendo 15 segundos el tiempo más empleado para la duración del ensayo.
         • Una vez realizado el ensayo, se miden las diagonales de la impresión cuadrada que resulta sobre la superficie de la probeta ensayada y se calcula el promedio (media aritmética) de las medidas obtenidas. El valor numérico de la dureza Vickers (HV) se obtiene dividiendo la carga P (kp) aplicada entre la superficie de la huella S (mm²) dejada sobre la probeta: HV = P / S = 1,854·P / d2

3. Rockwell

   • se basa también en la medición de la profundidad de penetración de una determinada herramienta (indentador) en el material bajo la acción de una carga prefijada. Se suele considerar también un ensayo no destructivo, por el pequeño tamaño de la huella que deja sobre la superficie del material ensayado
     • Para materiales duros (HB>200): se empleará como indentador un diamante en forma de cono de 120º de punta redondeada y radio de 0,2 - 0,01 mm.
     • Para materiales blandos (HB<200): se empleará como indentador una bola de acero templado de 1/8" y 1/16", y también de 1/2" y ¼"
     • Así, para leer el valor de dureza en la escala C del dial del durómetro, se deberá leer directamente en la escala negra del dial, ubicada hacia el interior del dispositivo. Y para leer el valor de dureza en la escala B, se deberá leer directamente en la escala roja del dial, ubicada hacia el exterior del dispositivo. La roja se empleará para el indentador de bola y la negra, para el indentador de cono.

4. Knoop

   • La dureza Knoop (HK) es una alternativa a los ensayos Vickers dentro del rango de evaluación de microdureza. Se utiliza básicamente para superar las fracturas en los materiales quebradizos, y para facilitar los ensayos de dureza en las capas finas. El penetrador es un diamante piramidal asimétrico, y la indentación se calcula midiendo ópticamente la longitud de la diagonal larga
     • Está especialmente indicado para áreas pequeñas y alargadas, como los recubrimientos
     • Se usa para materiales duros y quebradizos, como la cerámica

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