Ciencia De Los Materiales

Índice

Introducción 2

Dureza 3

Dureza elástica 3

Resistencia al corte o abrasión 4

Resistencia ala indentacion 4

Prueba o ensayo de dureza Brinell 4

Prueba o ensayo de dureza Rockwell 5

Prueba o ensayo de dureza Vickers 6

Prueba o ensayo de micro dureza 7

Ventajas y desventajas de los diferentes tipos de pruebas 7

Prueba o ensayo de Tensión 8

Limite proporcional 8

Limite elástico 9

Punto de cedencia o fluencia 9

Resistencia de cedencia o fluencia 9

Resistencia limite 9

Resistencia a la ruptura 9

Prueba de impacto 10

Prueba de fatiga 11

Deformación por desplazamiento 12

Mecanismo de deslizamiento 12

Recocido total 13

Normalización 13

Templabilidad 14

Revenido 14

Conclusión 15

Introducción

Los metales se elaboran en formas funcionales aplicando una amplia gama de operaciones de conformado de metal, tanto en frio como en caliente

Todos los procesos básicos de tratamiento térmico para aceros incluyen la transformación o descomposición de la austentita. La naturaleza y la apariencia de estos productos de transformación determinan las propiedades físicas y mecánicas de cualquier acero. El primer paso en el tratamiento del acero es calentar el material a alguna temperatura en o por encima del intervalo crítico para formar austentita. En la mayoría de los casos, la rapidez de calentamiento a la temperatura deseada es menos importante que otros factores en el ciclo del tratamiento térmico. 

Dureza

Es difícil definir la propiedad de “dureza”, excepto en relación con la prueba empleada en particular para determinar su valor. Debe tenerse en cuenta que un numero o valor de dureza de resistencia a la tensión, ya que los números de dureza no tienen significado intrínseco.

La dureza no es una propiedad fundamental de un material, sino que está relacionada con las propiedades elásticas y plásticas. El valor de dureza obtenido en una prueba determinada sirve solo como comparación entre materiales o tratamientos. El procedimiento de prueba y la preparación de la muestra suelen ser sencillos y los resultados pueden utilizarse para estirar otras propiedades mecánicas. La prueba de dureza se utiliza ampliamente en inspección y control. El tratamiento térmico o el trabajo efectuado en una pieza metálica resultan generalmente en un cambio de dureza. Cuando se establece el valor resultante de la dureza de un tratamiento térmico a un material dado por un proceso determinado, esa estimación proporcionara un método rápido y sencillo (de inspección y control) para el material y proceso particulares.

Las diversas pruebas de dureza se pueden dividir en tres categorías:

1 Dureza elástica

2 Resistencia al corte o abrasión

3 Resistencia a la indentacion

Dureza elástica

Este tipo de dureza se mide mediante un escleroscopio, que es un dispositivo para medir la altura de rebote de un pequeño martillo con emboquillado de diamante, después de que cae por su propio peso desde una altura definida sobre una superficie de la pieza a prueba. El instrumento tiene por general un disco auto indicador tal que la altura de rebote se indica automáticamente. Cuando el martillo es elevado a su posición inicial, tiene cierta cantidad de energía potencial. Cuando es liberada, esta energía se convierte en cinética hasta que golpea la superficie de la pieza a prueba. Alguna energía se absorbe al formar la impresión, y el resto regresa al martillo al rebotar este. La altura de rebote se indica por un número sobre una escala arbitraria tal que cuanto mayor sea el rebote, mayor será el número y la pieza a prueba será más dura.

Resistencia al corte o abrasión

Prueba de ralladura. Esta prueba la ideo Friedrich Mohs, la escala consta de diez minerales estándar arreglados siguiendo un orden de incremento de dureza. El talco es el 1, el yeso el 2,…, hasta el 9 para el corindón y el 10 para el diamante. Si un material desconocido es rayado apreciablemente por el 6 y no por el 5, el valor de dureza entre 5 y 6. Esta prueba no se ha utilizado mucho en Metalurgia, pero aun se emplea en Mineralogía. La principal desventaja es que la escala de dureza no es uniforme.

Prueba o ensayo de lima. La pieza a prueba se somete a la acción de corte de una lamina de dureza conocida, para determinar si se produce un corte visible. Las pruebas comparativas con una lima dependen del tamaño, forma y dureza de la lima; de la velocidad, presión y ángulo de limado durante la prueba; y de la composición y tratamiento térmico del material a prueba. La prueba generalmente se emplea en la industria como aceptación o rechazo de una pieza.

Resistencia a la indentacion

Esta prueba generalmente se realiza imprimiendo e la muestra, la que está en reposo sobre una plataforma rígida, un marcador o indentador de geometría determinada bajo una carga estática conocida que se aplique directamente o por medio de un sistema de palanca. Dependiendo del sistema de prueba la dureza se expresa por un número inversamente proporcional a la profundidad de indentacion para una carga y marcador especificados, o proporcionales a una carga media sobre el área de mella. Los métodos comunes para pruebas de dureza por indentacion se describen en seguida.

Prueba o ensayo de dureza Brinell El probador de dureza Brinell generalmente consta de una prensa hidráulica vertical de operación manual, diseñada para forzar a un marcador de bola dentro de la muestra.

El procedimiento estándar requiere que la prueba se haga con una bola de 10mm de diámetro bajo una carga de 3000kg para metales ferrosos a 500kg para metales no ferrosos. Para metales ferrosos, la bola bajo presión es presionada dentro de la muestra a prueba por lo menos durante 10 seg; para metales no ferrosos el tiempo es 30 seg. El diámetro de la impresión producida es medida por medio de un microscopio que contiene una escala ocular, generalmente graduada en decimas de milímetro, que permite estimaciones de hasta casi 0.05 mm.

HB= L/((πD/2)(D- √(D^2 )- d^2 )

Donde:

L = carga de prueba, Kg

D = diámetro de la bola, mm

D = diámetro de la impresión, mm

Prueba o ensayo de dureza Rockwel

En esta prueba de dureza se utiliza un instrumento de lectura basado en el principio de medición de profundidad diferencial. La prueba se lleva a cabo al elevar la muestra lentamente contra el marcador hasta que se ha aplicado una carga determinada menor. Esto se indica en el disco medidor. Luego se aplica la carga mayos a través de un sistema de palanca de carga. Después de que la aguja del disco llega al reposo, se quita la carga mayor y, con la carga menor todavía en acción, el número de dureza Rockwell es leído en el disco medidor. Las escalas Rockwell más empleadas comúnmente con la B (marcador de bola de 1/16 de pulg y 100 kg de carga) y la C (marcador de diamante y 150 kg de carga),

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