2-Ensayos de Dureza

ENSAYOS MECÁNICOS Para determinar propiedades mecánicas Involucran la aplicación de una carga externa Estáticos: Tracción Dureza Flexión Dinámicos: Impacto Fatiga  

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Tecsup

DUREZA 

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Es una medida de la resistencia de un material a ser deformado plásticamente Tipos de ensayo: Estáticos Dinámicos De rayado

Tecsup

Ensayos Estáticos 

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

Se produce una indentación empleando una billa, cono o pirámide de diamante La relación entre la fuerza total del ensayo y el área o profundidad de la huella proporciona la medida de dureza Ensayo Rockwell, Brinell, y Vickers

Tecsup

ENSAYOS DE DUREZA POR PENETRACIÓN Penetrador

Huella: Diámetro profundidad

Fuerza

Tiempo

Tecsup

Í n d ic e d e d u re za

DUREZA BRINELL

P: Fuerza aplicada en kg f S: área del casquete semi esférico en mm2 HB: Número de dureza Brinell

Tecsup

D: diámetro de la billa d: diámetro de la huella P: carga aplicada

Tecsup

Tecsup

Medición de la huella

Tecsup

Constante de ensayo 

Respecto a las cargas, tienen que ser proporcionales al cuadrado del diámetro, para que las huellas obtenidas sean semejantes, y los resultados, comparables. P = K x D2 Hierro y aceros............... aceros............................ ....................... .......... ..K = 30 Cobre, bronces y latones............. latones........................ ........... K = 10  Aleaciones aluminio ................... ............................ ......... ..K = 5 Estaño y plomo...................................... ...K = 2,5

Tecsup

Escala Negra

Durómetro Universal

Escala Roja

Tecsup

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.

Tecsup

Tecsup

MATERIAL Hierro y acero

TIEMPO 10 a 30 seg

Cobre, bronces y latones

 Aleaciones ligeras

30 seg

60 a 120 seg

Estaño y plomo

120 seg

Materiales muy blandos

120 seg

Tecsup

Dureza Brinell de algunos materiales  Acero de herramientas herra mientas templado..........500  Acero duro (0,8% de Carbono).............210 Carbono).............210  Acero dulce (0,1% de Carbono)........... Car bono)........... 110 110 Bronce.................................... Bronce................................................ .............. .. 100 Latón.................................... Latón................................................. ...................50 ......50  Aluminio.....................................  Aluminio.......................................... ..... 25 a 30

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Tecsup

En los aceros de % C < 0,8; la relación entre dureza y resistencia aproximada es:

Tecsup

Designación:

Tecsup

DUREZA 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). Los penetradores pueden ser billas o diamantes aplicadas con diferentes cargas según el material y su espesor. La dureza se determina en función de la profundidad a la que penetra el indentador. indentador. Tecsup

TIPOS DE PENETRADORES

Tecsup

CUADRO Nº 3 ESCALAS DE DUREZA ROCKWELL (Según Apraiz) Apraiz) Escala Desig.

Tipo de prueba

Tipo y tamaño delpenetrador 

Carga menor 

Carga mayor 

Escala comparador 

Kg.

kg

Color 

del

Aplicaciones Ubicación

A

Normal

Cono diamante

de

10

60

negro

fuera

Aceros nitrurados, flejes estirados en frío, hojas de afeitar. Carburos metálicos

“

100

rojo

dentro

Aceros al Carbono recocidos de bajo contenido de Carbono.

B

“

Bola de 1/16”

C

“

Cono diamante

de

“

150

negro

fuera

Aceros duros. Dureza superior a 100 HRb o 20 HRc

D

“

Cono diamante

de

“

100

negro

fuera

Aceros cementados

E

“

Bola de 1/8”

“

100

rojo

dentro

Materiales blandos, como antifricción y piezas fundidas.

F

“

Bola de 1/16”

“

60

“

dentro

Bronce recocido, aluminio, algunas aleaciones de Al

G

“

Bola de 1/16”

“ 

150

“

dentro

Bronce fosforoso y otros metales.

H

“

Bola de 1/8”

“

60

“ 

dentro

Metales blandos, con poca homogeneidad, homogeneidad, fundición de hierro.

Tecsup

CUADRO Nº 3

ESCALAS DE DUREZA ROCKWELL (Según Apraiz) Escala Desig.

Tipo de prueba

Tipo y tamaño del penetrador 

Carga menor 

Carga mayor 

Kg.

kg

Escala del comparador  Color 

Ubicación

Aplicaciones

K

“

Bola de 1/8”

“

150

rojo

dentro

Metales duros, con poca homogeneidad, fundición de hierro.

L

“

Bola de 1/4”

“

60

“ 

dentro

“

M

“

Bola de 1/4”

“ 

100

“ 

dentro

“

P

“

Bola de 1/4”

“ 

150

“ 

dentro

“

R

“

Bola de 1/2”

“

60

“

dentro

Metales muy blandos, antimonio

S

“

Bola de 1/2”

“ 

100

“ 

dentro

“

V

“

Bola de 1/2”

“ 

150

“ 

dentro

“

Tecsup

CUADRO Nº 3

ESCALAS DE DUREZA ROCKWELL (Según Apraiz) Escala Desig.

Tipo de prueba

Tipo y tamaño del penetrador 

Carga menor 

Carga mayor 

Escala comparador 

del

Kg.

kg

Color 

Ubicació n

Aplicaciones

15-N

Superf.

Cono diamante

de

3

15

negro

fuera

Aceros nitrurados, cementados y de herramientas de gran dureza.

30-N

“ 

Cono diamante

de

“

30

“ 

fuera

“

45-N

“ 

Cono diamante

de

“

45

“ 

fuera

“

15-T

“

Bola de 1/16”

“

15

rojo

dentro

Aluminio, aleaciones de Al

30-T

“

Bola de 1/16”

“

30

“

dentro

Bronce, latón y acero blando.

Bola de 1/16”

“

45-T

“

Nota: La tabla es solo referencial.

Tecsup

“

45

“ 

dentro

“

Tecsup

Tecsup

Tecsup

Designación 45 HR C

Valor de dureza

Escala C: Cono de diamante Carga: 150 kg

Ensayo Rockwell Tecsup

Dureza 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. P: Carga aplicada en kgf S: Área superficial de la huella impresa, en mm2

Tecsup



Penetrador: prisma de diamante:

Tecsup

Carga aplicada: Variable de 1 a 120 kg. Un mismo valor de carga puede usarse para materiales de diferente dureza: templados, blandos, semiduros, …

Huella obtenida con una  pequeña carga, la cual  permite medir medir microdurezas

Tecsup

P: Carga aplicada en kg

HV  1,854 

Tecsup

P  2 

d 

d: diagonal promedio de la huella en mm

Designación: 440 HV 30 / 20 Valor de dureza

Ensayo de dureza Vickers

Tiempo de aplicación de la carga: 20 seg.

Carga aplicada en kg

Nota: Cuando el tiempo de aplicación varía entre 10 y 15 s no se indica Tecsup



 Ventajas  Ventajas de Brinell Brinell

Tecsup



 Ventajas  Ventajas de Rockw Rockwell ell

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 .

Tecsup

El sistema de indicación de presión constante asegura la presión uniforme de la prueba que elimina las lecturas falsas debido a las diferencias entre los operadores.

Tecsup

ENSAYOS



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.

Tecsup

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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 elastóme ros duros, plásticos, plásti cos, caucho duro, ebonita y otros La dureza Shore se expresa en unidade unidadess 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.

Tecsup

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