Informe de laboratorio - tipos de materiales ferrosos

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FACULTAD DE INGENIERIA

CARRERA DE INGENIERIA INDUSTRIAL

 LABORATORIO N°2 – DUREZA

CURSO: CIENCIA Y TECNOLOGIA DE LOS MATERIALES

AUTORES

Cerna Ñahuis, Edwin Lenin (U201820307)

Peña Carbajal, Katherine Milagros (U201820391)

Rodríguez Davila, Luis Paul (U201500694)

Barrientos Flores, Milagros (U201917936)

PROFESOR

CESAR AUGUSTO LECAROS GUTIERREZ

Lima, 22 de octubre de 2020

Tabla de contenido

1        INTRODUCCIÓN DE LA DUREZA        3

2        ENSAYOS DE DUREZA        3

3        TABLA CONVERsION DE DUREZAS        9

4        DEFINICION Y CONVERSION DE LOS MATERIALES        12

4.1        SAE 1020 (ACERO):        12

4.2        SAE 1045 (ACERO BOHLER H):        14

4.3        ACERO BOHLER VCN (AISI: ~4340H; DIN: 34 Cr Ni Mo 6):        16

4.4        ACERO BOHLER VCL (AISI: 4140; DIN: 42 Cr Mo 4):        18

4.5        ACERO BOHLER ESPECIAL K100:        20

4.6        BRONCE:        22

4.7        ALUMINIO:        24

4.8        COBRE:        26

5        CONCLUSIONES        29

6        BIBLIOGRAFIA:        29

1. INTRODUCCIÓN DE LA DUREZA

La dureza es aquello que es resistente, duro y falta de flexibilidad, también es una propiedad mecánica comparativa que trata en la resistencia que presentan los materiales a alteraciones físicas como la penetración, abrasión y el rayado.

Existen diferentes ensayos de dureza para determinar la dureza de un material, para ello se utiliza durómetros con diferentes tipos de puntas y rangos de cargas sobre los diversos materiales.

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1. ENSAYOS DE DUREZA

1. DUREZA ROCKWELL: Con este ensayo se calcula la dureza o resistencia de un material penetrado, se puede usar como punta una bola de acero o cono de diamante para el equipo penetrador, al llevar a cabo el ensayo nos indicara la dureza del material según la relación de precarga, carga y descarga. Es un método rápido y simple y se puede aplicar a cualquier tipo de material.

Haciendo uso de tablas, habrá que seleccionar, en función del tipo de material a ensayar, la carga a aplicar, el tipo de indentador, y la escala, roja o negra, que habrá que leer en el dial del reloj graduado de la máquina.

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1. DUREZA BRINELL (DB): Este ensayo se usa para determinar la dureza de un material mediante del método de indentación, se usa una punta de bola de acero templado para penetrar en el material duro, una carga y en un tiempo determinado.

El tamaño de la bola indentadora se elegirá en función del espesor de la probeta a ensayar. En la siguiente tabla se indican los diámetros (D) de la bola indentadora en función del espesor de la probeta:

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y K una constante que depende del tipo de material a ensayar. En la siguiente tabla se indican los valores usuales de esta constante para distintos materiales:

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Es fácil de aplicar este ensayo, pero un poco preciso, este ensayo es antiguo ya que fue propuesto en e laño 1900 por Johan August Brinell (SUECO).

Maquina calibrado durómetro.

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La dureza Brinell (HB) viene definida entonces por la siguiente expresión:

Siendo "A" la superficie de la huella que queda sobre el material ensayado, que resulta ser un casquete esférico. La fuerza "F" se expresa en kp (kilopondios) y la superficie de la huella "A" en mm2.

Para información del lector, algunos valores orientativos de la dureza Brinell (HB) se muestran en la siguiente tabla:

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En la práctica se suele utilizar la siguiente formulación de trabajo, más simplificada:

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Donde ya se sabe que:

"P" es la carga a utilizar en el ensayo, medida en kp.

"D" es el diámetro de la bola (indentador) medida en mm.

"d" es el diámetro medio de la huella en superficie del material ensayado, en mm.

Tabla de valores de Dureza Brinell (HB) de materiales

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1. DUREZA VICKERS (HV): Este ensayo se realiza la medición de dureza donde se calcula las longitudes diagonales de penetración, se usa en todo tipo de materiales solidos y de poco grosor o blandos. Se usa para el equipo penetrador un diamante con forma de pirámide de base cuadrada y un ángulo en su vértice de 136º.

El resultado no se lee directamente en el equipo, para ello se tiene que utilizar una fórmula para calcular la dureza del material: HV = 1,8544 · F/ (dv2)

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1. SHORE: Mide la reacción elástica del material cuando dejamos caer sobre él o intentamos penetrarlo con un material más duro. Mientras más blando sea el material, mayor cantidad de la energía que lanzamos o presionamos sobre él se absorbe en el choque. El resto de energía se traduce en un rebote, que es lo que medimos en este ensayo.

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1. TABLA CONVERsION DE DUREZAS

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