Dureza

INTRODUCCIÓN
Es la capacidad de una sustancia sólida para resistir deformación o abrasión de su superficie. Se aplican varias
interpretaciones al término en función de su uso. En mineralogía, la dureza se define como la resistencia al
rayado de la superficie lisa de un mineral. Una superficie blanda se raya con más facilidad que una dura; de
esta forma un mineral duro, como el diamante, rayará uno blando, como el grafito, mientras que la situación
inversa nunca se producirá. La dureza relativa de los minerales se determina gracias a la escala de dureza de
Mohs, nombre del mineralogista alemán Friedrich Mohs que la ideó. En esta escala, diez minerales comunes
están clasificados en orden de creciente dureza recibiendo un índice: talco, 1; yeso, 2; calcita, 3; fluorita, 4;
apatito, 5; ortosa (feldespato), 6; cuarzo, 7; topacio, 8; corindón, 9, y diamante, 10. La dureza de una muestra
se obtiene determinando qué mineral de la escala de Mohs lo raya. Así, la galena, que tiene una dureza de 2,5,
puede rayar el yeso y es rayado por la calcita. La dureza de un mineral determina en gran medida su
durabilidad.
En metalurgia e ingeniería, la dureza se determina presionando una bolita o un cono de material duro sobre la
superficie estudiada y midiendo el tamaño de la indentación. Los metales duros se indentan menos que los
blandos. Este método para establecer la dureza de una superficie metálica se conoce como prueba de Brinell,
en honor al ingeniero sueco Johann Brinell, que inventó la máquina de Brinell para medidas de dureza de
metales y aleaciones.
La dureza está relacionada con la solidez, la durabilidad y la resistencia de sustancias sólidas, y, en sentido
amplio, este término suele extenderse para incluir todas estas propiedades.
MINERAL
DUREZA PRUEBA COMÚN
Talco
1
Se raya con una uña
Yeso
2
Se raya con una moneda de
Calcita
3
cobre
Se raya con la hoja de un
Fluorita
4
cuchillo o el cristal de una
Apatito
5
ventana
Feldespato 6
7
Raya una hoja de cuchillo
Cuarzo
8
o el cristal de una ventana
Topacio
Corindón
9
Raya todos los materiales
Diamante 10
comunes
• ENSAYO BRINELL
FUNDAMENTO
Este método lo ideo el ingeniero sueco Brinell, en 1900. Consiste en comprimir una bola de acero templado,
de un diámetro determinado, sobre el material a ensayar, por medio de una carga y durante un tiempo también
establecido.
Se mide el diámetro de la huella y se encuentra la dureza del material por la relación entre la carga citada y el
área del casquete de la huella, pues evidentemente, y dentro de ciertos límites, ésta área será tanto mayor
cuanto menos duro sea el material. El área. El área se puede sustituir por el diámetro, de acuerdo con los
1
siguientes cálculos:
P (Kg)
HB = −−−−−−−−−−−−−− [1]
S (mm2)
La superficie del casquete de la huella será:
S= Df
Y como:
1
F = −−−− (D − (D2 − d2)1/2
2
resultará:
D
S= −−−−−−−− ( D − [(D2−d2)]1/2
2
Sustituyendo S por su valor en la fórmula [1], quedará:
P
HB= −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
D
−−−−−−−−− [D − (D2−d2)1/2]
2
De esta fórmula se conoce el peso que se aplica, P; el diámetro de la bola, D, y el diámetro de la huella, d, que
se mide con una regla graduada o, mejor, con una lupa o un microscopio, provistos de retículo graduado.
Sin embargo, en general, no se halla el número Brinell aplicando la fórmula, sino por medio de tablas en las
que, conociendo el diámetro de la huella, se encuentra directamente la cifra de dureza.
También se puede medir la profundidad de la huella o flecha f del casquete y calcular la dureza por la fórmula:
2
3
P
HB = −−−−−−−−−
Df
Este método sin embargo, no es recomendable por la deformación que sufre el material, que falsea la lectura
de la flecha del casquete.
Así como la cifra de dureza Brinell es el resultado de dividir la carga P por el área del casquetew de la huella,
la dureza Brinell es el resultado de dividir la carga P por el área del casquete de la huella, la dureza Meyer es
igual a la carga dividida por el área proyectada de la huella, es decir:
P4P
Dureza Meyer = −−−−−−−−−−− = −−−−−−−−−−−
r2 d2
pero se emplea poco para fines prácticos.
DIÁMETRO DE LAS BOLAS Y PRESIONES EMPLEADAS EN EL ENSAYO BRINELL
Constantes de ensayo k
30
10
Espesor de
la probeta
Diámetro de
la bola
Superior a 6
10
mm
De 6 a 3 mm 5
2.5
Menor de 3
mm
Material
Hierros y aceros
Cobre, bronces y latones
Aleaciones ligeras
Estaño y plomo
Materiales muy blandos
5
2.5
Cargas en Kg
1.25
30 D2
10 D2
5 D2
3000
1000
500
250
125
750
187.5
1.25
0.625
250
62.5
46.9
11.7
125
31.2
15.6
3.91
62.5
15.6
7.81
1.953
31.2
7.8
3.91
0.977
2.5 D2
1.25
D2
1.99
0.488
Tiempo
10 a 30 segundos
30 segundos
60 a 120 segundos
120 segundos
120 segundos
El ensayo Brinell, tal como se ha explicado, se practica perfectamente con mnateriales de perfil grueso, de
hierro o acero, pues las huellas obtenidas son claras y de contornos limpios.
Sin embargo, al tratar de aplicarlo a materiales de espesores inferiores a 6 mm., se encontró que utilizando la
bola de 10 mm de diámetro se deformaba el material y los resultados obtenidos eran erróneos.
4
Para solucionar este problema se pensó en disminuir la carga para que las huellas fuesen menos profundas,
disminuyendo también, al mismo tiempo, el diámetro de la bola para que el diámetro de la huella quede
comprendido entre
D D D = diámetro de la bola
−−−−−−−− < d < −−−−−−−−
4 2 d = diámetro de la huella
Es decir, aproximadamente, d = 0.375 D.
Respecto a las cargas, tienen que ser proporcionales al cuadrado del diámetro, para que las huellas obtenidas
sean semejantes, y los resultados, comparables.
Es decir, que P = K X D2.
El coeficiente K empleado depende de la clase de material, siendo mayor para los materiales duros y menor
para los materiales blandos.
Para esto, los coeficientes elegidos han sido:
Hierro y aceros.................................................. K = 30
Cobre, bronces y latones................................... K = 10
Aleaciones ligeras............................................. K = 5
Estaño y plomo.................................................. K = 2.5
También se emplean, aunque menos, los coeficientes 1.25 y 0.5 para metales muy blandos.
Respecto a los tiempos que debe durar el ensayo, oscilan entre treinta segundos, para el acero, y tres minutos,
para materiales muy blandos.
Todo lo expuesto se resume en cuadro anterior. De este cuadro son comparables todos los ensayos realizados
con cargas que utilicen el mismo coeficiente, aunque las bolas sean de diferente diámetro. O sea, los ensayos
con cargas de cada columna vertical y sus bolas correspondientes. En cambio, no darán resultados
coincidentes los ensayos con la misma bola, pero con diferentes cargas (lineas horizontales).
En general, no se utilizan los ensayos Brinell para durezas superiores a 500, porque se deforman las bolas. Se
ha ensayado la utilización de las bolas de carburos metálicos (metal duro), que sufren menos deformaciones
que las de acero; pero su uso no se ha generalizado.
La denominación de los ensayos se efectúa mediante el siguiente símbolo:
HB = (D/P/T)
En el que D es el diámetro de la bola; P, la carga, y T, el tiempo de duración del ensayo.
Así por ejemplo:
5
HB (10/3000/30)
Quiere decir ensayo Brinell con la bola de 10 mm. Aplicada con carga de 3000 Kg. Durante 30 segundos. Sin
embargo, en este caso, como es el ensayo considerado como el normkal de Brinell muchas veces no se indica
más que HB.
Aquí tenemos la dureza Brinell de algunos materiales:
Acero de herramientas templado................... 500
Acero dulce (0.80% de carbono)................... 210
Acero dulce (0.10% de carbono)................... 110
Bronce........................................................... 100
Latón.............................................................. 50
Aluminio........................................................ 25 a 30
PROCEDIMIENTO DE LOS ENSAYOS BRINELL
El aparato más elemental consiste en una prensa, mediante la cual se aplica la carga correspondiente. Después,
por medio de una regla graduada o un microscopio provisto también de un retículo graduado, se mide el
diámetro de la huella que la bola ha dejado en el material y mediante la fórmula o la tabla, se halla el número
Brinell.
Si la huella resulta ovalada, se toma la medida de los diámetros extremos.
Debe cuidarse especialmente al realizar el ensayo:
1° Que la superficie de la pieza esté limpia, sea perfectamente plana, normal al eje
de aplicación de la carga y lo más homogénea posible.
2° Que el espesor de la pieza sea, por lo menos, doble del diámetro de la huella.
3° Que la distancia del centro de la huella al borde de la pieza sea, por lo menos,
cuatro veces el diámetro de la huella.
RELACIÓN ENTRE LA DUREZA BRINELL Y LA RESISTENCIA
La resistencia de un acero puede obtenerse, de una manera aproximada, multiplicando el número Brinell por
un factor que varía según el material (cuadro 2). Esta fórmula es válida sólo para durezas hasta 400 Brinell.
FACTORES PARA EL CÁLCULO DE LA RESISTENCIA A LA TRACCIÓN
PARTIENDO DEL NUMERO BRINELL
Acero al carbono .................................. 0,36
6
Acero aleado ...................................... .. 0,34
Cobre v latón ......................................... 0.40
CÁLCULOS Y RESULTADOS DEL ENSAYO BRINELL
Haciendo el ensayo sobre la probeta muestra nº 101/33, elegimos un diámetro de la bola de 10 mm porque la
probeta nuestra tenía un espesor mayor de 6 mm , y por tanto con este diámetro de bola no deformaba el
material y los resultados no son erróneos. Aplicamos una carga de 3000 Kg durante 15 segundos, por tanto los
datos son:
Probeta Nº 101/33
D = 10 mm
d = 3.8 mm
t = 15 segundos
P = 3000 Kg
HB (10/3000/15)
P 3000
HB = −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− = −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− =
D 10
−−−−−−−− [ D − (D2 − d2)1/2] −−−−−−[10 − (100 − 14.4)1/2]
22
HB = 255. 32
A partir de éste resultado, podemos calcular de una forma aproximada el contenido de carbono de un acero
mediante la fórmula:
HB − 80 255.32 − 80
% C = −−−−−−−−−−−−−− = −−−−−−−−−−−−−−−− = 1.243 % de carbono
141 141
CONCLUSIONES
Es un ensayo en el que hay que tener mucha precisión en la máquina debido a que funciona con aceite, y si no
se la trata con cuidado, expulsa parte de ese aceite.
• ENSAYO ROCKWELL
FUNDAMENTO:
7
El método Brinell no permite medir la dureza de los aceros templados porque se deforman las bolas. Para esto
se emplea la máquina RockweII, que apareció en 1924.
El método RockweII se basa también en la resistencia que oponen los materiales a ser penetrados; pero en
lugar de determinar la dureza del material en función de la superficie de la huella que deja el cuerpo
penetrante, se determina en función de la profundidad de esta huella.
Los cuerpos penetrantes son:, un diamante en forma de cono de 120° =b 1°, con la punta redondeada, con
radio de 0,2 ± 0,01 mm., que se denomina también penetrador Brale, y bolas de 1/8" y 1/16", y también,
aunque menos empleadas, de 1/2" y 1/4".
Se utilizan cargas de 60, 100 y 150 Kg., para materiales gruesos, y de 15, 30 y 45 Kg., para materiales
delgados.
En total existen veintiuna escalas para veintiuna combinaciones de penetradores y cargas, que se dan según el
cuadro n.° 3.
PROCEDIMIENTO DE LOS ENSAYOS BOCKWELL
Se construyen dos clases de máquinas: las utilizadas para medir materiales gruesos, con las escalas A, B, C,
D, E, F, G, H, K, L, M, P, R, S y V, y las construidas para materiales finos,con las escalas 15−N, 30−N,45−N,
15−T, 30−T y 45−T. Ambas máquinas llevan una escala con números negros para las mediciones con punta
de diamante (penetrador Brale),y otra escala con números rojos para las mediciones realizadas con bolas.
Las cargas se aplican en dos tiempos. En la máquina normal, primero se aplica una carga de 10 Kg., poniendo
a continuación el indicador que mide la penetración a cero.
ESCALA DE DUREZAS ROCKWELL
Escala
Tipo de
Designación prueba
Tipo y
Carga Carga Escala del
tamaño del menor mayor comparador
penetrador en Kg. en Kg.
A
Normal
Cono de
diamante
10
60
Negro Fuera
B
Normal
Bola de
1/16
10
100
Rojo Dentro
C
Normal
Cono de
diamante
10
150
Negro Fuera
D
Normal
Cono de
diamante
10
100
Negro Fuera
Aplicaciones
Color Colocación
Aceros
nitrurados, flejes
estirados en frio,
hojas de afeitar.
Carburos
metálicos (90 a
98)
Aceros al
carbono
reconocidos de
bajo contenido
en C.
Aceros duros.
Con dureza
superior a 100
Rockwell B ó 20
Rc
Aceros
cementados
8
100
Metales blandos,
como
Rojo Dentro
antifricción y
piezas fundidas
10
60
Rojo Dentro Bronce recocido
10
150
Rojo Dentro
Bola de 1/8 10
60
Rojo Dentro
Normal
Bola de 1/8 10
150
Rojo Dentro
L
Normal
Bola de ¼
10
60
Rojo Dentro
M
Normal
Bola de ¼
10
100
Rojo Dentro
P
Normal
Bola de ¼
10
150
Rojo Dentro
R
Normal
Bola de ½
10
60
Rojo Dentro
S
Normal
Bola de ½
10
100
Rojo Dentro
V
Normal
Bola de ½
10
150
Rojo Dentro
15−N
Superficial
Cono de
diamante
3
15
Rojo Dentro
30−N
Superficial
Cono de
diamante
3
30
Rojo Dentro
E
Normal
F
Normal
G
Normal
H
Normal
K
Bola de 1/8 10
Bola de
1/16
Bola de
1/16
Bronce, fósforo
y otros metales
Metales blandos,
con poca
homogeneidad,
fundición de
hierro.
Metales duros,
con poca
homogeneidad,
fundición de
hierro.
Metales duros,
con poca
homogeneidad,
fundición de
hierro.
Metales duros,
con poca
homogeneidad,
fundición de
hierro.
Metales duros,
con poca
homogeneidad,
fundición de
hierro.
Metales muy
blandos
Metales muy
blandos
Metales muy
blandos
Aceros
nitrurados,
cementados y de
herramientas de
gran dureza.
Aceros
nitrurados,
cementados y de
herramientas de
gran dureza.
9
45−N
Superficial
15−T
Superficial
30−T
45−T
Cono de
diamante
Bola de
1/16
Bola de
Superficial
1/16
Bola de
Superficial
1/16
3
45
Rojo Dentro
3
15
Rojo Dentro
3
30
Rojo Dentro
3
45
Rojo Dentro
Aceros
nitrurados,
cementados y de
herramientas de
gran dureza.
Bronce, latón y
acero blando.
Bronce, latón y
acero blando.
Bronce, latón y
acero blando.
Después de completa la carga hasta llegar a la total del ensayo. Si, por ejemplo, ses esta carga 100 Kg. Se
deberá poner 90 Kg. Más. Se quita después la carga adicional, o sea, los 90 Kg. En el ejemplo anterior, y la
profundidad a que queda el cuerpo penetrante es la que se toma para calcular la dureza.
El número que mide la dureza no está ligado con la carga, como ocurre con la dureza Brinell, sino que es u n
número arbitrario, pero naturalmente proporcional a la penetración. Se determina deduciendo del número 100,
si se ensaya con diamante, y del 130, si se ensaya con bola, las unidades de penetración permanente medidas
en 0.002 de milímetro. Esto se hace para que a los materiales más duros correspondan más unidades de dureza
que a los blandos, y ocurriría lo contrario si la dureza se diese por las unidades de penetración, puesto que a
mayor penetración, o sea, a más unidades, el material sería más blando.
La denominación de los ensayos de Rockwell se hace por las iniciales HR, seguidas de una letra minúscula
que define la escala. Por ejemplo, 60 Rockwell de la escala c se debe anotar 60 HRc.
No es necesario, desde luego, hacer ningún cálculo para hallar la cifra de la dureza, porque se lee directamente
en la esfera del aparto.
En las máquinas Rockwell para ensayos superficiales, la carga inicial es 3 Kg, completándola hasta 15, 30 y
45 Kg., según el ensayo. Las unidades de penetración se miden en 0.001 mm., hallándose la dureza
deduciendo de 100 ó 130, según se emplee diamante o bola, las unidades de penetración permanete. Igual que
en las máquinas normales, la cifra de dureza se lee directamente en la esfera del aparato
Espesor y cifra de las piezas ensayadas.− El espesor mínimo que deben tener las piezas o probetas para que no
resulte falseada la lectura por deformación, es diez veces la penetración del cono o de la bola.
Respecto a la forma de las piezas, si son cilíndricas, de diámetro inferior a 30 mm, debe introducirse un factor
de corrección.
VENTAJAS
Este método es muy rápido y preciso, pudiendo realizar el ensayo operarios no especializados. Además, las
huellas son más pequeñas que en el método Brinell
Tiene el inconveniente de que si el material no asienta perfectamente sobre la base, las medidas resultan
falseadas.
CÁLCULOS Y RESULTADOS
Como se ha indicado anteriormente, en este ensayo no es necesario hacer ningún tipo de cálculo puesto que la
lectura nos da directamente el resultado. Lo que si que hay que hacer es elegir bien el tipo y tamaño de
10
penetrador, y la carga que se le aplique a la probeta, en función de la escala Rockwell que vayamos a utilizar.
Probeta muestra Nº 101/33
Escala A:
− Penetrador: Cono de diamante
− Carga aplicada: 60 Kg
Resultado: 72 HRA
Escala B:
− Penetrador: Bola de 1/16
− Carga aplicada: 100 Kg
Resultado: 101 HRB
Escala C:
− Penetrador: Cono De diamante
− Carga aplicada: 150 Kg
Resultado: 49 HRC
Escala D:
− Penetrador: Cono de diamante
− Carga aplicada: 100 Kg.
Resultado: 60 HRD
Escala E:
− Penetrador: Bola de 1/8
− Carga aplicada: 100 Kg
Resultado: 115 HRE
Escala F:
− Penetrador: Bola de 1/16
− Carga aplicada: 60 Kg
Resultado: 116 HRF
11
CONCLUSIONES:
Para realizar estas lecturas, nos hemos basado en la tabla expuesta anteriormente de las escalas de durezas
Rockwell, donde viene indicado el tipo de penetrador que hay que utilizar, y las cargas que hay que aplicar.
Para cada escala, cambiamos la probeta de lugar, porque de lo contrario, Hubiera estado pegando
continuamente en el mismo punto, y los resultados serían erróneos.
3. ENSAYO SHORE
Se mide la dureza por el método Shore en función de la altura que alcanza en el rebote un cuerpo al caer de
una altura fija sobre la superficie del material que se ensaya.
El aparato denominado esclerómetro o escleroscopio Shore está formado porun tubo de cristal de unos 300
mm. de altura, por cuyo interior cae un martillo que pesa1/12 de onza (2,36 g.), que es un cilindro de acero
con una punta de diamante redondeada. La altura de caída es de 10" (254 mm.) y está dividida en 140 partes
iguales.
El aparato se fija a la pieza que se va a ensayar con un pedestal que lleva adecuado para este fin. Se aspira el
martillo haciendo el vacío con una pera, y una vez en la parte más alta, se deja caer. Al rebotar el martillo
queda retenido en su posición más alta, para hacer cómodamente la lectura.
El aparato se gradúa dividiendo en 100 partes la altura media del rebote en una piezade acero duro templado y
prolongando la escala en 40 divisiones más, iguales a las anteriores, para poder realizar medidas en materiales
extraduros.
Hay un modelo de esclerómetro que lleva una esfera donde queda registrada la alturadel rebote del martillo.
La altura de caída en este aparato es sólo de 20 mm.; pero como el martillo pesa mucho más (37 g.), las cifras
de dureza obtenidas son similares en los dos modelos de esclerómetros.
La ventaja del esclerómetro Shore es que no produce prácticamente ninguna huella en el material ensayado,
por lo que se utiliza para medir la dureza superficial de piezas terminadas, como cilindros de laminación, etc.
Es, por tanto, el único ensayo no destructivo, de todos los empleados para determinar la dureza.
CÁLCULOS Y RESULTADOS
Este ensayo lo repetimos en cuatro ocasiones para asegurarnos de que el resultados no era erróneo. Aunque en
principio se puede golpear en el mismo sitio de la pronbeta tantas veces como se quiera, nosotros en cada
prueba, moviamos la probeta para que no golpeara en el mismo sitio.
Este es un ensayo, en el que lo mas importante es tener buena vista y fijarse bien hasta donde llega la altura
del rebote del martillo en el tubo de cristal graduado.
Probeta Nº 101/33
El aparato está formado por un tubo de cristal de unos 300 mm. de altura, un martillo de 1/12 de onza (2.36
g.), colocado a una altura de caida de 254 mm.
El resultado nuestro fue de 46 de altura de rebote.
CONCLUSIONES
12
Las conclusiones que nosotros sacamos de este tipo de ensayo, es que es un ensayo que no es destructivo, y
eso es un punto a favor, pero a nuestro parecer da unos resultados bastante pocos fiables y subjetivos de la
persona que realice la lectura.
Según el material a analizar sea más duro, la altura de rebote será tanto mayor.
4. ENSAYO POLDI
FUNDAMENTO
El de Poldi se diferencia de los otros en que aquí el impulso se comunica directamente a un yunque,
golpeándolo con un martillo aplicado directamente con la mano. En estas condiciones, el efecto no es lo
suficientemente uniforme para servir de base a la medida. Por esto se coloca entre el yunque y la bola una
probeta de comparación o patrón cuya dureza es conocida.
Su fundamento es parecido al de Brinell, pues se mide el diámetro de la huella marcada por una bola. Se
diferencia de aquél en que la presión no se efectúa progresivamente, sino instantáneamente por choque y que
la carga que actúa es variable.
La bola que tiene el aparato se apoya por un lado sobre la pieza a ensayar y por el otro sobre la barra patrón.
Al dar un golpe, con el martillo, se marca una huella en cada una de las superficies; si ambos materiales tienen
la misma dureza las huellas serán del mismo diámetro, si la pieza a ensayar es más dura, su huella será menor.
Midiendo ambos diámetros podemos por medio de una tabla conocer la dureza Brinell del material que se
ensaya.
Si Hp y H son las durezas patrón y problema y Sp y S las superficies de las huellas, se obtiene:
Hp/H = S/Sp
CÁLCULOS Y RESULTADOS
Probeta Nª 101/33
− Barra muestra: 1.9 mm.
− Probeta : 1.6 mm
Comparando estos resultados con la tabla:
· Resistencia en Kg./mm2 de la pieza probada: 104 Kg./mm2
· Nº de dureza Brinell de la pieza probada : 292 HB
CONCLUSIONES:
En este ensayo, a diferencia de los demás, se hace todo manualmente sin ser necesaria ninguna máquina que
nos de una lectura.
5. CUESTIONES COMUNES A LOS 4 ENSAYOS:
1.Sobre la probeta muestra entregada Nº 101/33 y haciendo uso del durómetro centaur y las tablas nº 5 y 6 de
13
equivalencia, determinar la dureza Brinell. Desarrollar la forma de obtención.
La probeta muestra entregada es un material de acero al carbono. Las tablas en las que debemos basarnos para
calcular la dureza Brinell, son para materiales férricos la Nº 5 y no férricos la Nº , por lo tanto la tabla 6 no
vale para nada en este caso.
Mirando en la tabla nº 5, tenemos que colocar una bola de D = 2,5 mm, aplicando una carga de 187,5 Kg.
Durante 30 segundos.
Con estas condiciones, la lectura de la escala de color negro que es la que hay que mirar, da 274, por tanto HB
= 274.
2. Definir dureza y cohesión.
Dureza: Se define como la resistencia que ofrece un material a ser rayado o penetrado por otro. También se
valora en función de la altura del rebote de un cuerpo al caer sobre la superficie del material ensayado.
Cohesión: Es la resistencia que oponen los átomos a separarse unos de otros.
3. ¿Por qué el ensayo de dureza se considera destructivo si no hay rotura?
Se considera destructivo porque a pesar de no haber rotura, al ejercer una fuerza sobre una probeta muestra, se
crea una huella. La superficie ocupada por esta huella ya no sirve para realizar cualquier otro tipo de ensayo
sobre, por lo tanto a pesar de no haber rotura, no se pueden seguir realizando ensayos sobre las superficies
tratadas en anteriores ensayos de dureza.
4. Los ensayos de dureza pueden ser estáticos y dinámicos. El ensayo Poldi y el shore ¿A qué grupo
pertenecen y por qué?
El ensayo Shore es un ensayo de dureza dinámico porque es un ensayo de dureza al rebote y hay movimiento
durante el ensayo (martillo que golpea a la muestra y rebota hasta una cierta altura)
El ensayo Poldi es un ensayo de dureza dinámico también, porque a diferencia del método estático, la bola de
acero actúa por golpe, se lanza con impulso suficiente para que deje una huella permanente, y después se mide
su diámetro con una lupa graduada.
5. Si nos dicen que tres materiales diferentes tiene respectivamente una constante de ensayo de K1 = 0.50 ,
K2 = 5 y K3 = 50. ¿Cuál es el más duro?
Como hemos explicado anteriormente en el ensayo Brinell, Las constantes de ensayo K son mayores para los
materiales duros y menores para los materiales blandos, debido a que K es directamente proporcional a P
(carga) y P es directamente proporcional a la dureza Brinell, por lo tanto, el material más duro es K3 = 50.
• ¿Hay que hacer algún cálculo para obtener la cifra Rockwell, o simplemente es
leer directamente en la pantalla del durómetro? ¿Por qué?
Simplemente es leer en el reloj del aparato, porque viene definida directamente en la esfera del aparato, ya que
los resultados se dan en función de la escala Rockwell que estemos midiendo.
7. Usted que piensa de un acero que presenta una dureza de 55 HRC. ¿Es blando, duro o muy duro?
14
Mirando el resultado en la tabla de escalas de dureza Rockwell, es un acero muy duro, puesto que para medir
con escala C hay que utilizar cono de diamante, y son aceros con dureza superior a 100 HRB.
8. Para determinar la dureza superficial de un material blando como el bronce. ¿Qué método penetrador,
carga escala, etc... escogeríamos?
Lo efectuaríamos por un ensayo Rockwell, bien en la escala 15−T, 30−T, ó 45−T en los tres casos utilizando
una bola de 1/16 y 15, 30 y 45 Kgs. De carga respectivamente.
9. Realizado un ensayo de dureza por el método Poldi nos indican que la probeta testigo utilizada tenía un
valor de 162 y que los diámetros medidos de las huellas obtenidas han sido de 1,90 y 2,20 mm la testigo.
Calcular y expresar la dureza en la unidad correspondiente.
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