Dureza BRINELL

6
Dureza BRINELL (HBS y HBW) Es uno de los más empleados, pero no puede utilizarse en aceros templados. Este método consiste en presionar una bola de acero duro o carburo de tungsteno de un diámetro conocido (denominada penetrador) sobre el material a ensayar por medio de una carga y durante un tiempo también conocido. El valor de dureza HB viene dado por: HB= P/S (Carga /superficie de la huella) Kg/mm2, si bien el número de Brinell se suele tomar directamente de una tabla de referencia con el valor del diámetro de la impronta. Los valores normales para este ensayo son: - Diámetro de la bola: 10 mm. - Valor de la carga: 3.000 Kp. - Duración de la carga: 15 segundos. El resultado puede expresarse con el siguiente esquema: 130 HBS 10/3000/15. Donde se indica que 130 es el valor de la dureza Brinell obtenida de la superficie de la huella, 10 el diámetro de la bola en mm (D), 3.000 el valor de la carga P, y el último valor, 15, corresponde al tiempo de presión (entre 10-30 segundos para aceros) Se obtienen buenos resultados en materiales de bastante grueso: Superiores a 6 mm. Para espesores inferiores se suele disminuir el diámetro de la bola y el valor de la carga, de modo que el diámetro de la huella (d) quede comprendido entre los siguientes valores: 0,24D < d < 0,6D No es recomendable en piezas cilíndricas o esféricas, ni cuando se obtenga una huella poco visible. La distancia entre el borde de la probeta y el centro de la huella no debe ser menor que el valor 2,5d. Se puede obtener un valor aproximado del contenido de carbono en los aceros mediante la siguiente expresión, si bien es bastante inexacto: C(%) = (HBS – 80) /141 Normas de referencia para la dureza Brinell: UNE-EN ISO 6506-1:2006 Materiales metálicos. Ensayo de dureza Brinell. Parte 1: Método de ensayo (ISO 6506-1:2005) UNE-EN ISO 6506-4:2007 Materiales metálicos. Ensayo de dureza Brinell. Parte 4: Tabla de valores de dureza. (ISO 6506-4:2005) UNE-EN 1534:2011 Suelos de madera. Determinación de la resistencia a la huella (Brinell). Método de ensayo

Transcript of Dureza BRINELL

Dureza BRINELL (HBS y HBW) Es uno de los ms empleados, pero no puede utilizarse en aceros templados. Este mtodo consiste en presionar una bola de acero duro o carburo de tungsteno de un dimetro conocido (denominada penetrador) sobre el material a ensayar por medio de una carga y durante un tiempo tambin conocido.El valor de dureza HB viene dado por: HB= P/S (Carga /superficie de la huella) Kg/mm2, si bien el nmero de Brinell se suele tomar directamente de una tabla de referencia con el valor del dimetro de la impronta.

Los valores normales para este ensayo son:- Dimetro de la bola: 10 mm.- Valor de la carga: 3.000 Kp.- Duracin de la carga: 15 segundos.

El resultado puede expresarse con el siguiente esquema: 130 HBS 10/3000/15. Donde se indica que 130 es el valor de la dureza Brinell obtenida de la superficie de la huella, 10 el dimetro de la bola en mm (D), 3.000 el valor de la carga P, y el ltimo valor, 15, corresponde al tiempo de presin (entre 10-30 segundos para aceros)Se obtienen buenos resultados en materiales de bastante grueso: Superiores a 6 mm. Para espesores inferiores se suele disminuir el dimetro de la bola y el valor de la carga, de modo que el dimetro de la huella (d) quede comprendido entre los siguientes valores:0,24D < d < 0,6DNo es recomendable en piezas cilndricas o esfricas, ni cuando se obtenga una huella poco visible. La distancia entre el borde de la probeta y el centro de la huella no debe ser menor que el valor 2,5d.Se puede obtener un valor aproximado del contenido de carbono en los aceros mediante la siguiente expresin, si bien es bastante inexacto:C(%) = (HBS 80) /141Normas de referencia para la dureza Brinell:

UNE-EN ISO 6506-1:2006 Materiales metlicos. Ensayo de dureza Brinell. Parte 1: Mtodo de ensayo (ISO 6506-1:2005) UNE-EN ISO 6506-4:2007 Materiales metlicos. Ensayo de dureza Brinell. Parte 4: Tabla de valores de dureza. (ISO 6506-4:2005) UNE-EN 1534:2011 Suelos de madera. Determinacin de la resistencia a la huella (Brinell). Mtodo de ensayo UNE 102039:1985 Yesos y escayolas de construccin. Determinacin de la dureza Shore C, y de la dureza BrinellMateriales Utilizados Para Medir La Dureza Brinell Acero (blando) Acero de herramientas Acero inoxidable Aluminio Cobre Madera Vidrio

DUREZA VICKERS La determinacin de la dureza Vickers es similar a la Brinell ya que se obtiene del cociente de la carga aplicada por la superficie de la impronta. Es muy usual y en particular se usa para piezas delgadas (hasta 0,2 mm), templadas, o de reducidas dimensiones. La diferencia estriba en que las cargas son menores y los penetradores ms pequeos. Se obtiene un valor correspondiente a la superficie de la huella (identacin) que se suele realizar con una punta piramidal de diamante de base cuadrangular y ngulo en el vrtice entre caras de 136. La dureza Vickers viene dada por: HV = P/S[Kg/mm2]donde S es la superficie de la impronta y P la carga aplicada.

Tambin es posible expresar el numero Vickers en funcin de la profundidad de penetracin h de la siguiente manera HV = P (16) 4h2 tan136 1+tan2 136 2 2 Ya sea en la determinacin de d o h se requiere una exactitud de 0,001 mm y el valor de d resultara del promedio de ambas diagonales.Las cargas pueden variar de 1 a 100 kg segn el espesor y tipo de material. En general las maquinas estandar proveen cargas de 1, 2.5, 5, 10, 20, 30, 50, 100 y 120 kg de las cuales las de 30 y 50 kg son las mas usadas. De esta manera para indicar las condiciones de ensayo solo es necesario indicar la carga, asi HV30 significa dureza Vickers con una carga de 30 kg.

Algunas normas de referencia: UNE-EN ISO 6507-1:2006 Materiales metlicos. Ensayo de dureza Vickers. Parte 1: Mtodo de ensayo (ISO 6507-1:2005) UNE-EN 23878:2001 Metal duro. Ensayo de dureza Vickers. (ISO 3878:1983) UNE-EN ISO 4516:2002 Recubrimientos metlicos y otros recubrimientos no orgnicos. Ensayos de microdureza Vickers y Knoop. (ISO 4516:2002) UNE-EN ISO 14271:2012 Soldeo por resistencia. Ensayo de dureza Vickers en soldaduras por puntos por resistencia, por protuberancias y por costuras (carga reducida y microdureza). (ISO 14271:2011)Materiales Utilizados Para Medir La Dureza Vickers Acero inoxidable Acero al carbono Hierro

Microdureza KnoopEn la microdureza Knoop se utiliza un penetrador de diamante como el de la Fig. 13.La dureza se determina mediante el cociente de la carga aplicada y el area de la impronta proyectada sobre la superficie que se ensayada y en la que no debe tenerse en cuenta la recuperacion elastica del material. Sin embargo, la medicion de la superficie requiere que se retire el penetrador y por lo tanto el material produce la recuperacion elastica y la consecuente deformacion de la impronta.

Figura 13. Penetrador Knoop y dimensiones principales de la impronta

Por esto, considerando que la diagonal mayor l practicamente no es afectada por la recuperacion, el calculo de la superficie se realiza en funcion de esta. De esta manera el area S de la base de la impresion no recuperada sera S = wl (17) 2 donde w y l son las diagonales del romboide La longitud de la diagonal l puede variar de 5 a 1000 segun la carga y la dureza del material.En la tabla 10 se muestran los valores de dureza Knoop de algunos los recubrimientos por electrodeposicin de con distintos metales.

Dureza Knoop de recubrimientos por electrodeposicion con diferentes metales

MetalesDureza Knoop (carga 100 gr)

Cadmio37

Plata60

Cinc120

Cobre165

Niquel550

Cromo935

Algunas normas de referencia: UNE 43721:1984 Ensayos de vidrio. Medida de la dureza Knoop UNE-EN ISO 4545-1:2006 Materiales metlicos. Ensayo de dureza Knoop. Parte 1: Mtodo de ensayo (ISO 4545-1:2005) UNE-EN ISO 4545-4:2006 Materiales metlicos. Ensayo de dureza Knoop. Parte 4: Tablas de valores de dureza (ISO 4545-4:2005) UNE-EN 14205:2004 Mtodos de ensayo para piedra natural. Determinacin de la dureza Knoop UNE-EN ISO 4516:2002 Recubrimientos metlicos y otros recubrimientos no orgnicos. Ensayos de microdureza Vickers y Knoop. (ISO 4516:2002)Dureza ROCKWELL (HRx) Se determina la dureza en funcin de la profundidad de la huella, a diferencia de la dureza Brinell, donde se relacionaba con la superficie. Permite medir durezas en materiales blandos y duros, como los aceros templados. Cuenta con distintas escalas de medicin (A, B,, C, D, E, F, G, H, K, N, y T)

Durmetro Rockwell (Zwick Ibrica)

En materiales blandos, la identacin se obtiene mediante esfera de acero de dimetro = 1,5875 mm o 3,175 mmEn materiales duros se obtiene mediante un cono de diamante de a 120.Las cargas se aplican en dos tiempos; primero se aplica la carga de ensayo preliminar y posteriormente la carga de ensayo adicional. Con estos valores y la profundidad de la huella se determina la dureza Rockwell.Normas de referencia:

UNE-EN ISO 6508-1:2007 ERRATUM:2011 Materiales metlicos. Ensayo de dureza Rockwell. Parte 1: Mtodo de ensayo (escalas A, B, C, D, E, F, G, H, K, N, T). (ISO 6508-1:2005). UNE-EN ISO 6508-1:2007 Materiales metlicos. Ensayo de dureza Rockwell. Parte 1: Mtodo de ensayo (escalas A, B, C, D, E, F, G, H, K, N, T). (ISO 6508-1:2005) UNE-EN ISO 3738-1:2011 Metales duros. Ensayo de dureza Rockwell (escala A). Parte 1: Mtodo de ensayo. (ISO 3738-1:1982) UNE-EN ISO 2039-2:2000 Plsticos. Determinacin de la dureza. Parte 2: Dureza Rockwell. (ISO 2039-2:1987)

ESCALACARGA (kg)PENETRADORMATERIALES TIPICOS PROBADOS

A60Cono de diamanteMateriales duros en extremo, carburos de wolframio, etc.

B100Bola de 1/16"Materiales de dureza media, aceros al carbono bajos y medios, latn, bronce, etc

C150Cono de diamanteAceros endurecidos, aleaciones endurecidas y revenidas.

D100Cono de diamanteAcero superficialmente cementado.

E100Bola de 1/8"Hierro fundido, aleaciones de aluminio y magnesio.