PA MP2
Ensayo de dureza
Brinell
Este ensayo
consiste en oprimir una bola de acero endurecido
contra una probeta. De acuerdo con las especificaciones de la
ASTM (ASTM E 10), las estipulaciones de las cuales se siguen
aquí, se acostumbra usar una bola de 10 mm y una carga de
3000 Kg, para metales duros,
1500Kg para metales de dureza intermedia y 500 Kg para materiales
suaves.
Hay disponibles varios tipos de máquinas
para hacer este ensayo; pueden definir en cuanto a : el método de
aplicación de la carga ( presión de
aceite,
tornillo propulsado por engranes, pesas con
palanca),método de operación (manual, fuerza
motriz), método de medición de la carga (pistón con
pesas y calibrador bourdon, dinamómetro, pesas con palanca ), y
tamaño ( grande y pequeño).Este tipo de ensayo
puede realizarse en una pequeña máquina universal
de ensaye mediante el uso de un adaptador adecuado para sujetar
la bola, así como las máquinas especiales
diseñadas con este propósito.
Los aspectos principales de una típica máquina
de Brinell de ensaye de operación hidráulica se
ilustran en el dibujo; la
probeta se coloca sobre el yunque y se eleva para establecer
contacto con la bola. La carga se aplica bombeando aceite al
cilindro principal, el cual fuerza el pistón o
émbolo hacia abajo y oprime la bola contra la probeta; el
émbolo lleva un ajuste pulido de modo que los efectos
fricciónales son usualmente despreciables. El calibrador
bourdon se usa solamente para indicar aproximadamente la carga y
cuando se aplica la carga deseada, la pesa equilibrante de arriba
de la máquina es izada por la acción
del pequeño pistón lo cual garantiza que no se
aplique una sobrecarga a la esfera.
Se requiere que la bola este dentro de 0,01 mm de
diámetro nominal de 10 mm; esto es necesario para obtener
resultados concordantes con máquinas diferentes. Al usarse
sobre aceros muy duros se requiere que la bola no sufra un
cambio
permanente de diámetro de más de 0,01mm; por esto
las bolas de carboloy (carburo de tungsteno) se usan
frecuentemente para el ensaye de los aceros más duros. En
el ensayo
normal el diámetro de la indentación se mide usando
un microscopio
micrómetro que lleve una escala
transparente grabada en el campo visual; la escala tiene
divisiones correspondientes a 0,1 mm y las mediciones se hacen
por estimación, hasta cuando menos 0,02mm. El
diámetro se toma como promedio de dos lecturas tomadas a
90º una de la otra, aunque aveces la profundidad de la
indentación se mide por medio de un indicador calatular
fijado al émbolo y accionado por un arco que se mantiene
pegado a la superficie de la probeta.
Para realizar un ensayo por
este procedimiento la
superficie de la probeta de be ser plana y estar razonablemente
bien pulida; de otra manera se encontrarán dificultades al
hacer una determinación exacta del diámetro de la
huella. En el ensayo normal, la carga completa se mantiene por un
mínimo de 15 segundos para los metales no ferrosos, y de
30 segundos para los metales más suaves, y después
de este intervalo la carga se retira y se mide el diámetro
de la huella hasta 0,02mm más cercano con el microscopio.
Sin embargo, frecuentemente se usa un intervalo de 30 segundos
para los no ferrosos y uno de 60 segundos para otros metales. El
material de la probeta queda permanentemente deformado hasta una
distancia apreciable debajo de la superficie de la huella. Si una
indentación se hace demasiado cerca del borde de la
probeta, éste puede ser demasiado grande y
asimétrico; si se hace demasiado cerca de uno anterior,
puede resultar demasiado grande debido a la carencia de
superficie material sustentante o demasiado pequeño debido
al endurecimiento por trabajo del
material por la primera indentación. El número de
dureza de Brinell es nominalmente la presión por
área unitaria (Kg x mm2), de la huella que queda
después de retirar la carga; se obtiene dividiendo la
carga aplicada por el área de la superficie de la huella,
la cual se supone esférica. Si P es la carga aplicada
(Kg), D es el diámetro de la bola de acero (mm), y d es el
diámetro de la huella (mm), entonces el número de
dureza de Brinell=carga sobre la bola/área indentada = 2P/
( D(D-(D2- d2))1/2) .
Prueba de dureza
Vickers
El ensayo de dureza Vickers fue
desarrollado en 1924 por Smith y Sandland en Vickers Ltd como una
alternativa a la Brinell método para medir la dureza de
los materiales. [1] El ensayo Vickers es a menudo más
fácil de usar que otros ensayos de
dureza ya que los cálculos necesarios son independientes
del tamaño de la Indentador, y la Indentador puede ser
utilizado para todos los materiales independientemente de su
dureza. El principio básico, al igual que con todas las
medidas de dureza, es de observar el material en tela de juicio
la capacidad de resistir a la deformación plástica
de una fuente estándar. El Vickers prueba puede usarse
para todos los metales y tiene una de las escalas más
amplia entre los ensayos de dureza. La unidad de dureza
determinado por la prueba que se conoce como la
pirámide Número Vickers (HV). La dureza se
pueden convertir en unidades de pascales, pero no debe
confundirse con una presión, que también tiene
unidades de pascales. La dureza está determinada por la
carga sobre la superficie de la sangría, y no el
área normal a la fuerza, y por lo tanto no es una
presión.
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