Ensayo de Dureza

Consiste en la aplicacin de una carga en la superficie de un

material empleando un penetrador estandarizado

produciendo una marca superficial o impresin.

Mtodos:

Por Rayado Por Penetracin Por Rebote

Unidad II

Ing. Csar Nunura

DUREZA POR RAYADO

Este tipo de ensayo es poco utilizado en los metales. Mayor

aplicacin en el campo de la mineraloga. (Dureza Mohs)

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DUREZA POR PENETRACIN

Ensayo de Dureza Unidad II Ing. Csar Nunura

DUREZA POR PENETRACIN

Mtodo Brinell Mtodo Rockwell Mtodo Vickers

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1 - DUREZA BRINELL

P: Fuerza aplicada en kg

S: rea del casquete semi-

esfrico en mm2

HB: Nmero de dureza Brinell

Propuesto por James A. Brinell

en 1900. Fue el primer ensayo

de penetracin estandarizado y

reconocido industrialmente.

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D: dimetro de la esfera (Acero (HBS:

Hardness Brinell Steel) y Carburo de

Tungsteno (HBW: Hardness Brinell W)

d: Media aritmtica de los dimetros (d1

y d2) de la huella

P: carga aplicada

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Unidad II

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222

dDDD

PHB

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Unidad II

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Unidad II

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Ensayo de Dureza 1 - DUREZA BRINELL: Evolucin Tecnolgica

Unidad II

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Respecto a las cargas, tienen que ser proporcionales al

cuadrado del dimetro, para que las huellas obtenidas sean

semejantes, y los resultados, comparables.

Es decir que P = K x D2

Constante Materiales Ejemplos

30 Materiales ferrosos y no

ferrosos resistentes

Aceros, hierro fundido. Aleaciones de:

Ni,Co, Ti

15 Solamente para cargas de

3000 kgf

Titanio y aleaciones. Aleaciones leves.

10 Materiales ferrosos dctiles y

no ferrosos

Hierros fundidos, aleaciones de: Al, Cu,

latones, bronces, aleaciones de Mg. Zn.

5 Metales no ferrosos blandos Metales puros: Al, Mg, Cu, Zn.

2,5 Metales blandos Aleaciones de: Sn, Pb, Sb, Be, Li.

1,25 Metales muy blandos Metales puros: Be, Li.

1 Metales extra blandos Metales puros: Sn, Pb, Sb.

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Cargas recomendadas para diferentes esferas y constantes.

Dimetro de Billas y Cargas Empleadas en el Ensayo Brinell

Espesor

Dimetro

Constantes de Ensayo K

30 10 5 2,5 1,25

Cargas en kg

302 102 52 2,52 1,252

> 6 mm 10 3000 1000 500 250 125

6 a 3 mm 5 750 250 125 62,5 31,2

< 3 mm 2,5 187,5 62,5 31,2 15,6 7,8

1,25 46,9 15,6 7,81 3,91 1,99

0,625 11,7 3,91 1,953 0,977 0,488

El resultado del ensayo solo ser vlido se el dimetro

medio corresponde de un 24% a 60% del dimetro de la

billa.

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Unidad II

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Pro

f. D

r. C

. N

un

ura

Lectura y Designacin

Ensayo de Dureza

Acero de herramientas templado..........500

Acero duro (0,8% de Carbono)..............210

Acero dulce (0,1% de Carbono).............110

Bronce.....................................................100

Latn..........................................................50

Aluminio.............................................25 a 30

1 - DUREZA BRINELL

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3 - DUREZA VICKERS

Ensayo de Dureza

Se deriva directamente del mtodo Brinell,

(Compaa Vickers Armstrong Ltda., 1925)

El penetrador es una pirmide de diamante de

base cuadrada con un

ngulo de 136 entre

caras opuestas

Unidad II

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Ensayo de Dureza

2d

P1,854 HV

P: Carga aplicada en kg

d: diagonal promedio de la huella en

mm

3 - DUREZA VICKERS

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Ensayo de Dureza

Tipo de Mtodo (ASTM E92:2003) Carga

Carga Normal 1 kgf 120 kgf (9,8 N 980 N)

Micro-dureza 1 g 1000 g

(0,0098 N 9,8 N)

Tipo de Material (ASTM E92:2003) Tiempo de aplicacin

de carga

Materiales duros 10 s 15 s

Materiales blandos 30 s 60 s

Impresiones extremamente pequeas y poco profundas (1/7

de la diagonal)

3 - DUREZA VICKERS

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Ensayo de Dureza

Material Dureza Vickers

(HV)

Lmite de

Proporcionalidad

(MPa)

Diamante 84 000 54 100

Alumina 20 000 11 300

Carburo de W 21 000 6 000

Acero al C 450 200

Aleaciones de Al

recocido 270 120

Aleaciones de Cu

recocido 220 80

Plomo 60 15

3 - DUREZA VICKERS

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3 - DUREZA VICKERS - Microdureza

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CORRELACIONES ENTRE MTODOS

DE DUREZA

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CORRELACIONES ENTRE MTODOS

DE DUREZA

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CORRELACIONES ENTRE MTODOS

DE DUREZA Y RESISTENCIA MECNICA

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