Guia 5 Ensayo de Dureza Rockwell

Ciencia e Ingeniería de Materiales

UNIVERSIDAD CATÓLICA DE SANTA MARÍA Guía de Prácticas del Curso: CIENCIA E INGENIERIA DE MATERIALES PRACTICA Nº5 ENSAYO DE DUREZA ROCKWELL 1. OBJETIVOS  Al culminar la presente práctica, el el alumno estará capacitado para: 

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Conocer las principales características de los equipos equipos de medición medición de dureza Rockwell. Medir adecuadamente la dureza de materiales por el sistema Rockwell. 2. RECURSOS

  Materiales. o Acero SAE 1045. Acero SAE 1020. o o Aleación de aluminio. Aleación de Bronce. o   Herramientas. Papel Lijar. o   Maquinas.   Equipos. Durometro Rockwell. o Equipo de protección personal. Lentes de protección. o Mandil Protector. o Gafas de seguridad. o Zapatos de Seguridad. o

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3. DURACIÓN 

DE LA PRÁCTICA

Una sesión (2 horas).

4. MARCO

TEÓRICO

Rockwell, según la ASTM, es un método de ensayo de dureza por indentación por el cual, con el uso de una maquina calibrada, se fuerza un 1

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indentador cónico esferoidal de diamante (penetrador de diamante), o una bola de acero endurecido (penetrador de acero o de carburo de tungsteno), bajo condiciones especificas contra la superficie del material ensayado, en dos operaciones, y se mide la profundidad permanente de la impresión bajo condiciones de carga especificas. (1) APARATO DE ENSAYO ROCKWELL

Pantalla Digital

Indentador Plataforma

Manivela

Figura 1 Aparato de Ensayo Rockwell

(2) LA EVALUACION DEL RESULTADO La evaluación del resultado se consigue directamente midiendo la profundidad de la huella. Este valor de dureza se puede leer directamente en la escala indicadora.

2

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Figura 2 Ensayo de Dureza Rockwell

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5. ACTIVIDADES

DE LA PRÁCTICA

a) PROCEDIMIENTO Tomando como referencia la Figura 1. 1. Se selecciona el tipo de ensayo según la tabla de escalas de dureza

Rockwell. 2. Seleccione el indentador apropiado e insértelo en la base de la varilla pulsadora. 3. Seleccione el contrapeso (60, 100, 150 Kg.) de acuerdo a la escala correspondiente. 4. Coloque la probeta sobre la plataforma o yunque base del durómetro teniendo en cuenta que la separación del borde de la probeta y de una

huella al borde de la otra debe ser mayor a 2,5 veces el diámetro de la huella. 5. Eleve la pieza de prueba hasta hacer contacto con el penetrador por medio de la manivela de regulación (H), y además hasta que el indicador de carga en la pantalla llegue a 580 (N) y suene la alarma de precaución. Esto asegura la eficiente aplicación de la carga. 6. Espere a que el durómetro aplique las cargas y realice la medición aproximadamente 10 a 15 segundos. 7. Gire la manivela hacia la izquierda para retirar el indentador de la probeta bajando la plataforma base del durómetro a su posición inicial. 8. Lea y tome nota el número de dureza indicado en la pantalla. 9. Repita el procedimiento de medición desde los puntos 4 a 8 para realizar una nueva medición. Recuerde que la dureza será el promedio 3

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de un número de medidas realizadas. b) RESULTADOS Elabore una tabla comparativa con los valores de dureza Rockwell de todos los materiales. Recuerde que el valor de la dureza es el promedio de todas las mediciones que se realicen. Mediciones Material

Escala

1

2

3

4

5 Dureza

Observaciones

1 2 3

6. E J E R C I C I O S

Y

CUESTIONARIO

1. ¿Qué se entiende por dureza? 2. ¿Cuál es la importancia del ensayo de dureza en el mundo industrial? 3. ¿Qué industrias son las que más aplican o necesitan los ensayos de dureza? 4. ¿Qué características particulares presenta el ensayo de dureza Rockwell? 5. ¿Cuáles son los criterios para la selección del Indentador?; ¿En que casos utiliza uno u otro?.

6. En un ensayo de dureza Rockwell B, la profundidad de la huella de precarga es 0.01mm y la profundidad cuando se mantiene la precarga una vez retirada la totalidad de la carga es de 0.144mm. ¿Cuál sera la dureza del material? 7. En un ensayo de dureza rockwell cono diamante HRC al aplicar la carga de 10 Kg. el penetrador avanza 5um. al aplicar la carga de 140 kg.  Avanza hasta 87um. Y al retirar los 140 kg. Retrocede 3um. Calcular la dureza HRC del ensayo. 7. GLOSARIO Encuentre las siguientes definiciones: a. Indentador. b. Fuerza de penetración. c. Diamante.

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8.  REFERENCIAS

BIBLIOGRÁFICAS

1. SENATI ZONAL AREQUIPA - PUNO, “Capacitación Practica para Ingenieros”. Arequipa, UCSM, 2001. 2. Diezmar Falk, Hans-Klaus Gorkel; Franz Lernet,Bernd Schlossorsch “Metalotecnia FUndamental ”, Editorial Reverté S.A, 1986.

R E F E R E N C IA S W E B

1. http://www.tq.edu.ar/grp0128/index.htm 2. http://www.metallurgy.nist.gov/reports/recommendedpractice/SP9605.pdf 3. http://www.omega.ilce.edu.mx 9. DOCUMENTOS

ADJUNTOS

 Anexo 1 Escalas de dureza Rockwell

Penetrador

Carga mayor (kg)

 Aplicaciones

 A

Diamante

60

 Aceros tratados y sin tratar. Materiales muy duros. Chapas duras y delgadas.

B

Esfera de 1/16 pulgada

100

Aceros recocidos y normalizados.

C

Diamante

150

 Aceros tratados térmicamente.

D

Diamante

100

 Aceros cementados.

E

Esfera de 1/8 pulgada

101

Metales blandos y antifricción.

Símbolo de la escala

5

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F

Esfera de 1/16 pulgada

60

Bronce recocido.

G

Esfera de 1/16 pulgada

150

Bronce fosforoso y otros materiales.

H

Esfera de 1/8 pulgada

60

Metales blandos con poca homogeneidad, fundiciones con base hierro.

K

Esfera de 1/8 pulgada

150

Aplicaciones análogas al tipo anterior.

 Anexo 2 Rangos de uso sugerido

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 Anexo 3 Cálculos de dureza según la profundidad y el tipo de indentador

Grafico profundidad –Tiempo.

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Grafico Fuerza – Tiempo.

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