Dureza del material

La dureza es la resistencia que opone un material a ser deformado permanentemente cuando se aplica sobre él a presión otro material puntiagudo.

Existen varios tipos de ensayos normalizados, entre los cuales, los más usuales son:•

– BRINELL
– VICKERS ROCKWELL

Los ensayos de dureza consisten fundamentalmente en presionar un penetrador sobre la superficie de la probeta del material cuya dureza se quiere medir y relacionar la huella (el “picotazo”) que deja esta acción con la carga o fuerza que se aplica para obtenerla. Esta fuerza generalmente se mide en Kg.

P

La diferencia entre los ensayos Brinell y Vickers consiste en la forma del penetrador fundamentalmente.

En el ensayo Brinell, el penetrador es una bola de diámetro “D” mm.
P2
Al aplicar el penetrador sobre una superficie metálica, cuando se retira, sobre la superficie queda señalada una huella en forma de casquete esférico de diámetro “d” mm.

área del casquete
Los penetradores de los que dispone el equipo están clasificados en función de su diámetro de bola, de forma que “D” es conocido.

El diámetro de la huella se determina aplicando sobre la superficie metálica un pequeño microscopio que dispone de una escala, la cual al
superponerla sobre la huella permite contar el número de divisiones, las cuales corresponden generalmente a centésimas de mm.

area de casquete 1

Si “P” es la carga en Kg, se define la Dureza Brinell (HB):

HB

Las máquinas que realizan estos ensayos se conocen como durómetros y disponen de un mecanismo que permite aplicar distintas cargas, de forma que se pueden aplicar distintos ensayos utilizando los juegos de carga y penetradores para materiales con distintos grados de dureza.

El penetrador Vickers es piramidal de base cuadrada, con caras opuestas formando un ángulo de 136º.
Penetrador Vickers
Sobre la superficie metálica deja señalado una huella que se observa con la forma que se representa en la figura:
a

Cada uno de los triángulos del prisma es equilátero. El valor de la superficie de la huella corresponde a la suma de las 4 áreas de los triángulos. Mediante un microscopio que dispone de una escala para medir, se mide la diagonal de la huella.

La dureza Vickers es la carga aplicada (en Kg) partido por la superficie de la huella (en mm2):
HV
La dureza Rockwell utiliza como penetradores 2 tipos distintos: uno de tipo de tipo cónico (penetrador BRALE) y otro de tipo bola.

El durómetro Rockwell dispone de de un micrómetro que mide directamente la profundidad a la que penetra el penetrador y a partir de esta profundidad determina el valor de la superficie de la huella, de forma que marca directamente sobre una escala el valor de la dureza Rockwell como el cociente entre carga y superficie de la huella.

Dependiendo de los tipos de penetradores (las bolas pueden ser de distinto diámetro) y de las cargas que se apliquen, existen distintas escalas de dureza Rockwell: A, B, C.

Fuente: Apuntes de Ciencia de Materiales. Ingeniería Química – Universidad de Huelva

Publicado en Ciencia de materiales

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