Microeconomia

DUREZA

La dureza mide la resistencia de la superficie de un material a la penetración por un objeto duro. También se dice que. Se prefiere el uso de materiales duros cuando éstos deben resistir el roce con otros elementos.

La dureza de un materia es la resistencia que opone a la penetración de un cuerpo más duro. La resistencia se determine introduciendo un cuerpo de forma esférica, cónico o piramidal, por el efecto que produce una fuerza determinada durante cierto tiempo en e cuerpo a ensayar. Como indicador de dureza se emplea la deformación permanente (plástica) en algunos casos, es necesario determinar las características mecánicas de los materiales sin llegar a su destrucción.

Estos elementos se cargan contra el material y se procede a medir el tamaño de la huella que dejan. Es un ensayo fácil y no destructivo; puede realizarse en cualquier sitio, ya que existen durímetros fácilmente transportables. Una de las ventajas del ensayo de dureza es que los valores entregados pueden usarse para hacer una estimación de la resistencia a la tracción.

Se han inventado una diversidad de pruebas de dureza pero las de uso más común son los ensayos Rockwell y Brinell.

El ensayo de de dureza Brinell, una esfera de acero duro (por lo general de 10mm de diámetro), se oprime sobre la superficie del material. Se mide el diámetro de la impresión generada, comúnmente de 2 a 6 mm, y se calcula el numero de dureza o índice de dureza Brinell (abreviado como HB p BHN) a partir de la ecuación.

HB = F/((π⁄2)D(D-√(D^2-D_I^2)))

Donde F es la carga aplicada en kilogramos, D es el diámetro del penetrador en mm, y D_i es el diámetro de la impresión en milímetros. La dureza Brinell tiene las unidades de esfuerzo es decir kg/〖mm〗^2.

Los aspectos principales de una típica máquina de Brinell de ensaye de operación hidráulica se ilustran en el dibujo; la probeta se coloca sobre el yunque y se eleva para establecer contacto con la bola. La carga se aplica bombeando aceite al cilindro principal, el cual fuerza el pistón o émbolo hacia abajo y oprime la bola contra la probeta; el émbolo lleva un ajuste pulido de modo que los efectos fricciónales son usualmente despreciables. El calibrador bourdon se usa solamente para indicar aproximadamente la carga y cuando se aplica la carga deseada, la pesa equilibrante de arriba de la máquina es izada por la acción del pequeño pistón lo cual garantiza que no se aplique una sobrecarga a la esfera.

El ensayo de Rockwell usa una bola de de acero de pequeño diámetro. Para materiales bandos. Y un cono o indentador de diamante, para los materiales mas duros. La máquina de ensayo mide en forma automática la profundidad de penetración del indentador, la cual se convierte en un número de dureza Rockwell (HR, por sus siglas en ingles). Como no se necesita una medición óptica de las dimensiones de la penetración, el ensayo de Rockwell tiende a ser más frecuente que en e ensayo de Brinell. Se usan en algunas variaciones de ensayo de Rockwell, incluidas las que se describen en la siguiente tabla.

prueba penetrador carga aplicación

Brinell Esfera con 10 mm 3000 kg Hierro colado y acero

Brinell Esfera con 10mm 500 kg Aleaciones no ferrosas

Rockwell A cono 60 kg Materiales muy duros

Rockwell B Esfera de 1/16 pul 100 kg Latón, acero de baja resistencia

Rockwell C cono 150 kg Acero de alta resistencia

Rockwell D cono 100 kg Acero de alta resistencia

Rockwell E Esfera de 1/8 pul 100 kg Materiales muy blandos

Rockwell F Esfera de 1/ 16 pul 60 kg Aluminio, materiales suaves

Vickers Pirámide de diamante 10 kg Todos los materiales

Knoop Pirámide de diamante 500 kg Todos los materiales

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