ENSAYOS DE DUREZA DE MATERIALES

TEMA 3 ENSAYOS DE DUREZA

Los ensayos de propiedades mecánicas existentes se clasifican en estáticos y dinámicos.
Los estáticos son:dureza, compresión, flexión, pandeo y fluencia
Los dinámicos son: resistencia al choque, desgaste y fatiga.
Ensayos de dureza→Sirven para determinar la cohesión de los materiales que es la dureza.
Tipos de dureza: d. a la penetración, d. elástica, d. al rayado, d. pendular.
D. a la penetración: resistencia que oponen los materiales a ser penetrados por otros materiales más duros.  Durezas: Brinell, Vickers, Rckwell, Knoop, Poldi, Hertziona.
D.Brinell: sus penetradores son bolas de acero de 2,5/5/10 mm o bolas de carburo de Wolframio de 2,5/5/10 mm
Las cargas a aplicar dependen del material y del penetrador.
k=cte del material (10 en bronces, 30 en aceros y 5 en aluminios); D=diámetro del penetrador
F=K·D^2; HBS=F/S (kp/mm2)HBS=(2*F)/π*D*(D-)
[2] D.Vickers (mirar libro)Penetrador=pirámide de base cuadrangular.HV=1,854*(F/d^2)
D.Poldi (libro)                                                                                                                          D.Knoop.Utiliza como pentrador una pirámide de diamante de base rómbica cuya relación entre diagonales es de 1 a 7.Los ángulos de las aristas son de 172º30’ y de 130º.Se emplea para determinar durezas superficiales.Para los tratamientos térmicos, productos cerámicos.Se calcula.HK=F/S(Kp/mm^2) Se calcula en función de la superficie de la huella.Igual que la Brinell,Vickers y Poldi.[pic 1]

La superficie será un rombo. S=(D*d/2).
                                                                                                                                      Hay 3 escalas de dureza Knoop,D.Knoop superficial(500g,Microdureza(10g 500g).El tiempo de aplicación es de 15s.Se nombra  _HK F/t (Si va en gramos hay que ponerlo)[pic 2][pic 3][pic 4][pic 5][pic 6]

[3] ejecicio
Dureza  Rockwell: se basa en la profundidad en la profundidad  la huella en la pieza
Los pentradores son conos de diamente de 120º o bolas de acero templadas de 1/8 ´´ó 1/16 ´´  de diámetro. La carga se aplica durante 15 s, la escala cuando la pentración se realiza con bolas es la roja ( de 0 a 130) y para los conos la negra (0 a 130).
[4] problemas
Dureza Hertziana: viene por la menor carga que hay que aplicar a un material con bola de acero de diámetro de 1,5 a 4 mm para que deje huella.
Dureza monotron: es la que hay que aplicar para producir una potencia de 0,0018 pulgadas en el material. El penetrador es una bola de diamante de diámetro de 0.75 mm.
Dureza al rayado
Resistencia que opone un material a se rrayado por otro, se distinguen diferentes durezas al rayado:  D.Mohr, D. Martens, d. Turner, D. a la lima.
D.Mohr: destaca su escala que clasifica los materiales de más blandos a más duros: 1 Talco, 2 Yeso, 3 Calcita, 4 Fluorita, 5 Apatita, 6 Feldespato, 7 Cuarzo, 8 Topacio, 9 Corindón, 10diamant.
D. Martens: se utiliza para medir en un material la raya que le produce una punta de diamante piramidal y de ángulo 90º en el vértice, con carga cte. Se aplica sobre superficies nitruradas. La anchura se mide en micras. HM=10^4/a^2
D. Turner  (variante de la Martes): se fija la anchura de la raya en 10 micras s calculan los granos necesarios para que la anchura de la raya sea tal, el valor de la carga es el valor de la dureza.
D. a la lima: si la lima no raya la pieza la dureza es mayor de 60 HRC y si la raya es menor de 60 HRC, se utiliza para los temples.
D.Pendular: es la resistencia que opone un material a que oscile un péndulo sobre él, se utiliza para plástico. Consiste en 2 péndulos, uno se apoya sobre una probeta cilíndrica de cuarzo y otro se apoya sobre la prbeta a ensayar. Se dejan oscilar y un dispositivo mide el tiempo que tardan en coincidir las oscilaciones.
D. elástica: mide la reacción elástica del material cuando se deja caer sobre un material más duro.Hay dos tipos la shore y método dinámico.

- D.Shore: se mide con el durómetro o esclerómetro shore, consiste en dejar caer una bola o martillo (percusor) desde una altura determinada a la probeta y se mide la altura que rebota. Para graduar el durómetro hay dos métodos: 1.Colocar un vidrio a ensayar se deja caer el percusor y la altura del rebote se marca como 140. 2 se coloca acero templado con alto contenido en carbono se deja caer el percusor y la altura que alcanza se marca como 100. Tras 6 ensayos en cada material se realiza la media. Nomenclatura→ __HS
-Método dinámico: se basa en medir  las medidas de las velocidades de impulso y de rebote de un cuerpo móvil impulsado por un resorte contra la superficie del material a ensayar.
L=10^3·Vimpulso/Vrebote
Método Uci: aparto portátil con penetrador Vickers. EL penetrador vibra con una frecuencia y el aparato recoge la frecuencia de resonancia y la huella producidad.
Fómulas de Petranca (experimentales)→[pic 7]
Para determinar la plasticidad y la elasticidad se realizan los siguientes ensayos estáticos: Tracción, fluencia, compresión, pandeo, torsión y flexión estática.
Ensayos dinámicos→Fatiga, desgaste,flexión por choque.
Ensayo de tracción: se emplea mucho, consiste en someter una probeta de forma y dimensiones determinadas a un esfuerzo de tracción en la dirección de su eje hasta romperla, hay dos tipos de probetas, chapas y barras cilíndricas. De este año se obtiene Rm (resistencia a la tracción)=Fmax/So
R0,2→Esfuerzo que provoca la deformación del 0,2·1/3 de lo
Z=100·(So-S)/So; A=100·(lo´-lo)/lo
Ensayo de fluencia: la fluencia es la deformación plástica que tiene lugar a temperaturas relativamente elevadas bajo la acción de una carga constante baja un largo intervalo de tiempo.
[pic 8]

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