Ensayos de dureza

Ensayos de dureza

1. ¿Qué es el ensayo de dureza?

   • El ensayo de dureza se define como "una evaluación que permite determinar la resistencia de un material a la deformación permanente mediante la penetración de otro material más duro".
     • El ensayo de dureza te permite evaluar las propiedades de un material, tales como su fuerza, ductilidad y resistencia al desgaste.
       • También te ayuda a determinar si un material o el tratamiento de un material es adecuado para el propósito deseado.
         • No obstante, la dureza no es una propiedad fundamental de un material. Sin embargo, cuando se extraen conclusiones de un ensayo de dureza, siempre se debe evaluar el valor cuantitativo en relación con: La carga aplicada en el penetrador, un perfil de tiempo de carga específico y una duración de carga específica y una geometría de penetrador específica

2. ¿Cómo se realizan los ensayos de dureza?

   • un ensayo de dureza consiste en presionar un objeto (penetrador) con unas medidas y una carga concretos sobre la superficie del material a evaluar. La dureza se determina al medir la profundidad de penetración del penetrador o bien midiendo el tamaño de la impresión dejada por el penetrador.
     • Los ensayos de dureza que miden la profundidad de penetración de dicho objeto son: Rockwell, ensayo de penetración instrumentado, y dureza de penetración de bola
     • Los ensayos de dureza que miden el tamaño de la impresión dejada por el penetrador son: Vickers, Knoop y Brinell

3. ¿Cómo saber el método que debo utilizar?

   • El ensayo de dureza que eligas debería basarse en la microestructura –p. ej.: la homogeneidad– del material que evalúe, así como el tipo de material, el tamaño de la pieza y su estado.
     • En todos los ensayos de dureza, el material bajo la penetración debería ser representativo de la totalidad de la microestructura (salvo que la tarea sea estudiar los diferentes componentes presentes en la microestructura). Por consiguiente, si una microestructura es muy tosca y heterogénea, se necesitará una impresión mayor que para un material homogéneo.
       • Existen cuatro ensayos de dureza a destacar, cada uno con sus respectivas ventajas y requisitos. Existen diferentes estándares para estos ensayos, que explican los procedimientos y la aplicación del ensayo de dureza en detalle. Al seleccionar un método de ensayo de dureza, es importante considerar lo siguiente:
         • El tipo de material que se someterá al ensayo
         • Si es necesario cumplir alguna normativa concreta
         • La dureza aproximada del material
         • La homogeneidad/heterogeneidad del material (Homogeneidad: los conceptos específicos deben tener algo de común, que permita unirlos en un concepto genérico único. Heterogeneidad exige que los conceptos específicos unidos por un concepto genérico común se diferencien entre sí)
         • El tamaño de la pieza
         • Si se necesita embutición (es un proceso tecnológico que consiste en la obtención de piezas huecas con forma de recipiente a partir de chapas metálicas)
         • La cantidad de muestras que se someterá a un ensayo
         • La precisión necesaria del resultado

4. Los ensayos de dureza más comúnes

   • El ensayo de dureza Brinell
     • El ensayo de dureza Brinell se utiliza para muestras de mayor tamaño con una estructura de grano grande o irregular. La penetración del ensayo de dureza Brinell (HBW) deja una impresión relativamente grande al utilizar la bola de carburo de tungsteno. El tamaño de la penetración se lee ópticamente.
       • Se utiliza para materiales con una estructura de grano grande o irregular Se utiliza para muestras de gran tamaño Es idóneo para forjados y fundidos cuyos elementos estructurales son de gran tamaño
         • Fórmula
           • Para determinar el valor de la dureza Brinell
           • Carga que se debe utilizar en el ensayo
   • El ensayo de dureza 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.
       • Se usa para materiales duros y quebradizos, como la cerámica Está especialmente indicado para áreas pequeñas y alargadas, como los recubrimientos
         • Fórmula
   • El ensayo de dureza Rockwell
     • Rockwell es un ensayo de dureza rápido desarrollado para el control de producción, que cuenta con una lectura directa de los resultados y se utiliza principalmente con materiales metálicos.
       • La dureza Rockwell (HR) se calcula midiendo la profundidad de la penetración después de haber forzado un penetrador en un material de muestra conforme a una carga concreta.
         • Se usa en geometrías de muestras de mayor tamaño, un "ensayo rápido" utilizado principalmente con materiales metálicos. Se suele utilizar en ensayos avanzados, como el ensayo Jominy (extremo templado) (HRC)
           • Fórmula
   • El ensayo de dureza Vickers
     • Vickers es un ensayo de dureza para todos los materiales sólidos, incluyendo los materiales metálicos.
       • La dureza Vickers (HV) se calcula midiendo las longitudes diagonales causadas por una penetración realizada al introducir un penetrador piramidal de diamante con una carga concreta en un material de muestra. El tamaño de las diagonales de la penetración se lee ópticamente a fin de determinar la dureza usando una tabla o fórmula.
         • Este ensayo de dureza se utiliza para evaluar todos los materiales sólidos, incluyendo los metálicos Es adecuado para un amplio rango de aplicaciones Incluye un subgrupo de ensayos de dureza de soldaduras
           • Fórmula

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