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    Ensayo de Dureza

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    El documento describe un ensayo de dureza realizado en probetas de materiales ferrosos y no ferrosos. Inicialmente se clasificaron los materiales según su dureza mediante pruebas de rallado. Luego se midió la dureza de los materiales ferrosos usando el método Rockwell y de los no ferrosos usando el método Brinell, obteniendo valores de dureza para cada material. Esto permitió demostrar la aplicación de estos métodos para la caracterización y selección de materiales de acuerdo a su dureza.

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    El documento describe un ensayo de dureza realizado en probetas de materiales ferrosos y no ferrosos. Inicialmente se clasificaron los materiales según su dureza mediante pruebas de rallado. Luego se midió la dureza de los materiales ferrosos usando el método Rockwell y de los no ferrosos usando el método Brinell, obteniendo valores de dureza para cada material. Esto permitió demostrar la aplicación de estos métodos para la caracterización y selección de materiales de acuerdo a su dureza.

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    El documento describe un ensayo de dureza realizado en probetas de materiales ferrosos y no ferrosos. Inicialmente se clasificaron los materiales según su dureza mediante pruebas de rallado. Luego se midió la dureza de los materiales ferrosos usando el método Rockwell y de los no ferrosos usando el método Brinell, obteniendo valores de dureza para cada material. Esto permitió demostrar la aplicación de estos métodos para la caracterización y selección de materiales de acuerdo a su dureza.

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    El documento describe un ensayo de dureza realizado en probetas de materiales ferrosos y no ferrosos. Inicialmente se clasificaron los materiales según su dureza mediante pruebas de rallado. Luego se midió la dureza de los materiales ferrosos usando el método Rockwell y de los no ferrosos usando el método Brinell, obteniendo valores de dureza para cada material. Esto permitió demostrar la aplicación de estos métodos para la caracterización y selección de materiales de acuerdo a su dureza.

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    Objetivos

    1. Objetivo general
    Familiarizar al estudiante con el proceso de obtencin de la dureza en metales ferrosos y no ferrosos, empleando los principales mtodos de ensayo estandarizados.

    2. Objetivos especficos
    clasificar varios tipos de materiales de acuerdo a su dureza, empleando mtodos de taller como la prueba de rallado y la prueba de la lima. Reconocer los mtodos estandarizados que se utilizan para determinar la dureza de los materiales metales. relacionar otras propiedades de los materiales como tenacidad, ductilidad y resistencia con la dureza de los mismos Fundamentar en el funcionamiento y uso del durmetro como instrumento tcnico para la realizacin de pruebas de dureza.

    Introduccin
    Los materiales estn definidos por cada una de las propiedades que lo caracterizan. Una de ellas es la dureza, Dicha propiedad es una de la ms difciles de definir en los materiales, debido a que tiene diversos campos de aplicacin. Una de las caractersticas principales de la dureza es la resistencia a la deformacin. Lo que significa que tendr gran importancia para el ingeniero conocer la propiedades del materia y ms an si el uso que se le va a dar, requiere una gran cantidad de dureza. Para ello se han creado tres tipos generales de pruebas para la medida de la dureza, dependiendo de la forma en que el ensayo se lleve a cabo: (a) la dureza por rayado, (b) la dureza por penetracin y, (c) la dureza dinmica o por rebote.

    Resumen
    En el ensayo de dureza se midi la capacidad que tiene un material para ser rayado o penetrado por otro, se dispuso de probetas de materiales ferrosos (acero de bajo carbono, acero inoxidable, fundiciones) y probetas de materiales no ferrosos (aluminio bronce). Inicialmente se realiz la prueba a los materiales ferrosos con el ensayo de dureza Rockwell para posteriormente pasar a estudiar los materiales no ferrosos con el mtodo Brinell con lo cual se pudo demostrar la importancia y aplicacin de estos dos mtodos al proceso de seleccin y caracterizacin de los materiales segn su grado de dureza.

    Marco terico
    La dureza de un material es la resistencia que opone a la penetracin de un cuerpo ms duro. La resistencia se determina introduciendo un cuerpo de forma esfrica, cnica o piramidal, por el efecto que produce una fuerza determinada durante cierto tiempo en el cuerpo a ensayar. Como indicador de dureza se emplea la deformacin permanente (plstica) En algunos casos, es necesario determinar las caractersticas mecnicas de los materiales sin llegar a su destruccin. Tambin podemos determinar la dureza conseguida mediante un tratamiento de dureza. Podemos mencionar los tres tipos de ensayos de dureza ms importantes:

    Dureza Rockwell
    Para los materiales duros se emplea como elemento de penetracin un cono de diamante de ngulo 120, y para los semiduros y blandos una bolita de acero de 1/16, deducindose la fuerza Rockwell de la profundidad conseguida en la penetracin. El cuerpo empleado para la penetracin se hace incidir sobre la superficie de la pieza a ensayar con carga previa de 10Kg. La profundidad de penetracin alcanzada constituye el valor de partida para la medicin de la profundidad de la huella. Despus se aumenta en 140Kg la carga aplicada al cono (150Kg), y en 90Kg la aplicada a la bolita (100Kg), bajndose nuevamente el valor previo. Se mide la profundidad de penetracin que queda y en la escala del aparato se lee directamente la correspondiente dureza Rockwell C (HRc) cono o la Rockwell B (HRb) bolita.

    Dureza Brinell
    Se comprime una bola de acero templada, de dimetro (D) 2,5; 5 10mm, contra el material a ensayar con una fuerza P. Despus de liberar la carga se mide el dimetro (d) de la huella con un dispositivo amplificador ptico. La dureza Brinell es un valor adimensional resultante de: (Ecuacin 1) DONDE: P: carga aplicada en N (kgf) D: dimetro del baln en mm. d: dimetro medio de la huella en mm.

    Dureza Vickers
    En este caso se emplea como cuerpo de penetracin una pirmide cuadrangular de diamante. La huella vista desde arriba es un cuadrado. Este procedimiento es apropiado

    para aceros nitrados y cementados en su capa externa, as como para piezas de paredes delgadas de acero o metales no frreos. La dureza Vickers (HV) se calcula partiendo de la fuerza en Newton y de la diagonal en mm2 de la huella de la pirmide segn la frmula:

    (Ecuacin 2)

    P: carga aplicada en N d: Diagonal media de la huella en mm.

    Tabla 2. Resumen de ensayos de dureza. Fuente: http://juliocorrea.files.wordpress.com/2007/09/ensayos-de-dureza.pdf

    Tabla 3. Conversiones de dureza

    Equipos y materiales utilizados


    Para esta prctica utilizamos los siguientes elementos:

    Probetas: Las probetas usadas fueron de metales ferrosos y no ferrosos.


    1) 2) 3) 4) 5) 6) Probeta de acero inoxidable Probeta de acero al carbono Probeta de fundicin blanca Probeta de bronce Probeta de cobre Probeta de aluminio

    Lima y rallador Durmetro universal e indentadores


    Se us un durmetro universal modelo HBRVU-187.5 Responde al propsito de medir la dureza de los metales ferrosos, no ferrosos, de los metales duros, de las capas carburadas y del producto qumico tratando capas. Fuerza preliminar de la prueba de las especificaciones: Fuerza total de la prueba 98 (N): Prueba Brinell de la dureza 588.980.1471 (N): Prueba de la dureza de 306.613.1839 Vickers (N): Ampliacin 294.588.980 del microscopio: 37.5 75 alturas del mximo de los speciments (milmetro): distancia de 180m m del centro del Indenter a OuterWall: tamao de la mquina de 200m m (DXWXH) (milmetro): Fuente de alimentacin 560260760: Peso de AC220V/50HZ (kilogramo): 90 Se usaron indentadores de punta de diamante y de acero templado.

    Procedimiento
    Inicialmente se procedi a clasificar los materiales segn su dureza empleando un mtodo de taller; el cual consiste en rayar un material con otro ms duro con el objeto de determinar que materiales son ms susceptibles al rayado y as mismo poder clasificarlos segn su dureza. Posteriormente se procede a realizar el ensayo de dureza con el mtodo Rockwell en su escala c, se inicia con los materiales ferrosos y seguidamente se realiza el ensayo para los materiales no ferrosos, con lo cual se pudo determinar que el ensayo de Rockwell no era el indicado para materiales no ferrosos, con lo cual se procede a realizar el ensayo Brinell a estos materiales para poder determinar su dureza con una mejor precisin.

    Resultados y anlisis
    Tipo de ensayo Fuerza aplicada Valor de dureza

    Tipo de indentador

    Tipo de probeta

    valor de dureza en HB

    HRC HRC HRB HRB HRB HB

    1471 N 1471 N 980 N 980 N 980 N 613 N

    Punta de diamante Punta de diamante Bola de acero templado Bola de acero templado Bola de acero templado Esfera de 3 mm

    Acero al carbono Fundicin blanca Bronce Acero inoxidable Cobre Aluminio

    30.5 HRC 45.5 HRC 74 HRB 79 HRB 37 HRB

    290 HB 428 HB

    Tabla 4. Resultados del durmetro para distintos tipos de ensayo y probeta.

    Conclusiones
    Pendiente_____________________________________________________________

    Recomendaciones
    Es importante al momento de realizar una prctica de laboratorio tener los instrumentos de medicin, que se ajusten al grupo de estudiantes que van a estar presentes en la prctica, con el fin de no generar una conglomeracin de estudiantes, lo que facilitara la compresin de la prctica y la toma de los datos.

    Bibliografa
    http://www.directindustry.es/prod/time-shijin-group/durometros-universales-374411098751.html http://juliocorrea.files.wordpress.com/2007/09/ensayos-de-dureza.pdf

    Anexos
    El ensayo de dureza tipo rayado: En este tipo de ensayo se mide la resistencia que opone un material empleando diferentes minerales; conocido con el mtodo de MOHS el cual determina la posible dureza de un material a partir de la comparacin con 10 materiales que van del ms suave al ms duro y localizndolo en una posible posicin: 1. Talco Se puede rayar fcilmente con la ua 2. Yeso Se puede rayar con la ua con ms dificultad 3. Calcita Se puede rayar con una moneda de cobre 4. Fluorita Se puede rayar con un cuchillo de acero 5. Apatito Se puede rayar difcilmente con un cuchillo 6. Ortoclasa Se puede rayar con una lija para el acero 7. Cuarzo Raya el vidrio 8. Topacio Rayado por herramientas de carburo de wolframio 9. Corindn Rayado por herramientas de carburo de Silicio 10. Diamante El mineral ms duro conocido, rayado solo por otro diamante.

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