Guía 1 - Práctica Ensayo de Dureza

Facultad de Ingenierías.
Curso de Materiales de Ingeniería
Procedimiento para Ensayo de

Dureza
Propiedades Mecánicas:
Laboratorio de Materiales IMB8 Práctica: 1 Tema: Dureza
OBJETIVO GENERAL.
1. Analizar diferentes tipos de materiales por medio del ensayo de dureza

2. Determinar experimentalmente la dureza en diversas escalas.
OBJETIVOS ESPECIFICOS.
1. Identificar el tipo de material de la probeta metalográfica a partir de la comparación

de los resultados obtenidos en la prueba de dureza, junto con datos registrados en
tablas.
2. Interpretar los resultados del ensayo y explicar el comportamiento de los materiales
ensayados.
3. Reconocer los diferentes métodos de medición y comparar sus ventajas y
desventajas.
MATERIALES:
a. Probeta metalográfica a analizar
EQUIPOS Y HERRAMIENTAS
1. Durómetro
PROCEDIMIENTO
Las probetas deben ser lijadas y pulidas cuidadosamente previo al ensayo, dado que es
necesario que la superficie del material esté libre de imperfecciones para que se observen
con claridad los bordes de la huella en el momento de la medición con la precisión
necesaria, se debe tener cuidado de no calentar la superficie durante el procedimiento.
Ensayo de Dureza por escala Vickers
1. Inicialmente para el ensayo de dureza la superficie del material contenido en la

probeta metalográfica se presiona contra el indentador piramidal de diamante. Se
deja de aplicar presión hasta que en el tablero del durómetro la aguja llega a 100.
2. Luego se aplica la carga (980N) moviendo la palanca superior hacia atrás.
3. El nivel en el tablero empieza a moverse, cuando éste se detenga, nuevamente
muevo la palanca superior y la regreso a su posición inicial.
4. Posteriormente, se baja la pieza del indentador y la ubico debajo del microscopio
para poder observar la huella resultante de aplicar la carga contra el indentador.
5. Observando por el microscopio es posible ver o no ver la huella, para esto se debe
cuadrar el lente del microscopio.
6. La huella se genera en forma de rombo, por tanto, seguidamente se miden las dos
diagonales de la impronta dejada con la ayuda del microscopio.
7. Se hace una diferencia entre las diagonales y el resultado se multiplica por el factor
0,002, el valor obtenido de este cálculo matemático se busca en las tablas de dureza
(correspondientes a la carga previamente aplicada)
8. Realizar este procedimiento tres (3) veces, y luego calcular un promedio, para
obtener un valor aproximado.
Figura 1. Durómetro
MARCO TEÓRICO
La dureza de un material sólido se puede definir como una medida de su resistencia a un

cambio de forma permanente cuando se aplica una fuerza de compresión constante. La
deformación puede ser producida por diferentes mecanismos, como muescas, arañazos,
cortes, desgaste mecánico o flexión. En metales, cerámicos y la mayoría de los polímeros,
la dureza está relacionada con la deformación plástica de la superficie (Broitman, 2017).
Los diferentes métodos desarrollados para medir la dureza en general consisten en producir
una deformación local, en el material en que se ensaya, a través de un indentador. El
ensayo de indentación, consiste en presionar un indentador sobre la superficie dejando una
impresión sobre el material como se muestra en la Figura 1. Dependiendo de la carga
máxima aplicada y de la geometría de la huella dejada se puede obtener el valor de la
dureza que no es más que la presión de contacto media durante la carga máxima, esto
equivale a definirla como la resistencia de un material a ser deformado permanentemente
(Meza et al, 2006).
Figura 1. Ensayo de Dureza. (Meza et al, 2006).
Los valores obtenidos son siempre dependientes del método y las condiciones en las que se
ensaya por lo que para que un valor de dureza sea útil y permita su comparación debe estar
acompañada de la indicación del método utilizado y las condiciones del ensayo.
Se han diseñado una variedad de pruebas de dureza, pero las comúnmente utilizadas son las
pruebas de Rockwell y Brinell. En la prueba de Brinell, una esfera de acero duro es forzada
contra la superficie del material. La prueba de dureza de Rockwell utiliza una esfera de
acero de diámetro pequeño para materiales blandos y un cono de diamante para materiales
más duros. (Askeland & Wright, 2016). Entre otras pruebas de medición de dureza tenemos
la prueba de dureza de Vickers, Shore y nanoidentacion (Meza et al, 2006).
ACTIVIDADES DEL ESTUDIANTE
En el informe del laboratorio el estudiante debe reportar
1. Registre los resultados obtenidos en la medición de dureza para cada una de las
probetas de los diferentes materiales usados en la práctica. Y por medio de tablas de
conversión, convierta los valores obtenidos de cada material a las escalas Vickers,
Brinell y Rockwell. (Muestre en el informe y cite las tablas de conversión utilizadas).
2. Haga un análisis de los resultados obtenidos con datos teóricos registrados en la
literatura para cada uno de los materiales testeados. (Cite los valores y calcule
porcentajes de error).
3. Dentro de los valores de la Escala Vickers, identifique cuales son los rangos de dureza
asignados para los siguientes tipos de materiales: aceros al carbono, aceros aleados,
aceros inoxidables, hierros fundidos, aluminios y bronces. (Cite la fuente bibliográfica)
4. De los diferentes tipos de dureza, ¿Cuáles se emplean más comúnmente y en qué caso
se aplican? ¿Presentan ventajas con respecto a los otros métodos de medición?
5. ¿Es considerado que únicamente con la prueba de dureza sería confiable y suficiente
identificar un material? ¿Por qué? Justifique su respuesta y cite las fuentes
bibliográficas.
LECTURAS RECOMENDADAS
1. Ciencia e Ingeniería de los Materiales, Donald R. Askeland, México D.F. Thomson,

Sexta Edición.
2. Ciencia e Ingeniería de los Materiales, Williams Smith, México D.F., Mc Graw Hill,
Cuarta Edición.
3. CALLE, Gabriel y HENAO, Edinson, Dureza Vickers, Recuperado 9 de Noviembre de

2015, desde http://www.utp.edu.co/~gcalle/DUREZAVICKERS.pdf
4. TERAN CHANCAFE, Nixon, et al. (2012) , Laboratorio de Materiales N°1 Ensayo

de Dureza, Recuperado 12 de Noviembre de 2015, desde
https://es.scribd.com/doc/105336988/Laboratorio-de-Materiales-Ensayo-de-Dureza
5. CASTRO RAMIREZ, Miguel, Dureza Vickers y Microdureza, Recuperado 12 de

Noviembre de 2015, desde http://es.slideshare.net/tango67/dureza-vickers-y-
microdureza
6. FUENTES PREGO, Alberto, Ataque Químico Metalográfico, Recuperado 12 de

Noviembre de 2015, desde
https://materiales.wikispaces.com/Ataque+qu%C3%ADmico+metalogr%C3%A1fico
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS.
Askeland, D. R., & Wright, W. J. (2016). The Science and Engineering of Materials. RPK
Editorial Services, Inc.
Broitman, E. (2017). Indentation hardness measurements at macro-, micro-, and nanoscale:

a critical overview. Tribology Letters, 65(1), 23.
Meza, J. M., Chaves, C., & Vélez, J. M. (2006). Técnicas de indentación: Medición de
propiedades mecánicas en cerámicas. DYNA: Revista de la Facultad de Minas.
Universidad Nacional de Colombia. Sede Medellín, 73(149), 81-93.

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1. Ciencia e Ingeniería de los Materiales, Donald R. Askeland, México D.F. Thomson,

3. CALLE, Gabriel y HENAO, Edinson, Dureza Vickers, Recuperado 9 de Noviembre de

4. TERAN CHANCAFE, Nixon, et al. (2012) , Laboratorio de Materiales N°1 Ensayo

5. CASTRO RAMIREZ, Miguel, Dureza Vickers y Microdureza, Recuperado 12 de

6. FUENTES PREGO, Alberto, Ataque Químico Metalográfico, Recuperado 12 de

Broitman, E. (2017). Indentation hardness measurements at macro-, micro-, and nanoscale:

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