Ensayo de dureza mecanica de materiales

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El ensayo consiste en hacer sobre la superficie de una probeta una huella con el penetrador en forma de pirámide recta de base cuadrada con determinado ángulo entre las caras opuestas, y medir las diagonales de dicha huella después de quitar la carga.

[pic 6][pic 7][pic 8]

El penetrador debe estar finamente pulido con aristas bien definidas. La basa de la pirámide debe ser cuadrada y sus caras opuestas deben formar un ángulo de 136°

El buen estado de la punta del penetrador es de considerable importancia cuando la carga de prueba es pequeña y la huella también, por esta razón se recomienda verificar periódicamente la punta del penetrador para evitar fallas.

El número de dureza Vickers (HV) relaciona la carga aplicada y el área de la superficie dejada por la huella después de quitar la carga.[pic 9]

[pic 10][pic 11][pic 12][pic 13]

Donde :

- HV = Numero de dureza de Vickers

- P = carga aplicada (kgf o N)

- d = diagonal promedio de la huella [(d1+d2)/2](mm)

- α = Angulo entre las caras de identador (136°)

CONDICIONES DE LA PRUEBA

- Las cargas aplicadas van desde 1 hasta 120 Kgf

- El tiempo de aplicaciones de carga de prueba completada debe ser de 10 a 15 segundos a menos que se especifique otra cosa

- La distancia entre los centros de la heulla es de 2 ½ d

- La carga debe ser perpendicular a la huella

- La carga de preuba debe aplicarse y retirarse suavemente sin golpes o vibraciones

- La superficie de la probeta debe ser pulida,plana;estar limpia,homogénea,libre de oxido y lubricantes.

- Al preparar la probeta debe tenerse cuidado de no revenir la superificie durante el rectificado de la misma o de no edurecerla por trabajo mecanico durante el pulido.

- Se debe hacer 5 ensayos para obtener un valor promedio y la desviación (mas aproximación)

PRESENTACION DEL RESULTADO

230 HV 30 /20[pic 14][pic 15]

380 HV 30/20 (carga de 30 kgf,tiempo de 20 segundos)

Véase el resumen general de los métodos Vickers y las aplicaciones más comunes.

MODELO DE PRUEBA

APLICACIÓN/MATEIRLA

HV0.01

HV0.025

HV0.05

Pequeñas geometrias, capas delgadas, cerámica

HV0.01

HV0.02

HV0.35

HV0.5

Progresiones de la dureza

HV1

HV2

HV3

Dureza, pruebas de dureza superficial

HV5

HV10

HV20

Prueba de soldadura, metales sinterizados

HV30

HV50

HV100

Prueba de jominy, prueba de dureza superficial

VENTAJAS:

- Pueden medirse una amplia gana de materiales, desde muy blandos gasta muy duros

- Las huellas resultan bien perfiladas, cómodas para la medición

En el ensayo Vickers se pueden probar materiales muy duros a diferencia del método brinell, debido a que en este último no se puede ensartar probetas si su dureza se aproxima a la dureza de la bola, porque este sufre deformaciones que alteran los resultados del ensayo.

- ENSAYO DE DUREZA BRINELL :

Es el que se emplea para determinar la dureza de un material mediante la penetración en él de una esfera o bola de acero templado de determinado diámetro en la superficie que se ensaya, bajo una carga dada y durante determinado intervalo de tiempo.

permite determinar la resistencia de los materiales a la deformación plástica sobre la superficie de la muestra o en su sección, a partir de la penetración por una esfera.

[pic 16][pic 17]

La dureza brinell se calcula en función del área del casquete de la huella realizada y de la carga aplicada.

HB= [pic 18]

Como el área del casquete de la huella no es una medida que podamos tomar directamente,la expresión,en términos de dimensiones podemos medir será :

HB = [pic 20][pic 19]

Siendo:

- F : carga aplicada en Kg

- D: diámetro de la bola en mm

- d : diámetro del a huella en mm[pic 21]

Cuando damos la dureza brinell de un material damos los siguientes datos:

220 HB 10 300 15[pic 22][pic 23][pic 24]

[pic 25]

En este ensayo la carga a aplicar depende del material a ensayar y del cuadrado del diámetro de la bola del penetrador.

F = K * [pic 26]

El tiempo de aplicación de la carga es función de la dureza del material a ensayar, oscilando entre 10 segundos y 3 minutos; a mayor dureza, menor tiempo de aplicación.

Los métodos de brinell más comunes:

Véase el resumen general de los métodos Brinell más comunes y sus materiales y rango de durezas correspondientes. Los materiales mencionados en