El documento describe los ensayos de dureza superficial como Brinell, Vickers y Rockwell, los cuales miden la resistencia de un material a ser marcado. Explica que estos ensayos no destructivos entregan valores numéricos de dureza que pueden usarse para estimar la resistencia a la tracción de un material. Finalmente, presenta una tabla comparativa que relaciona los grados de dureza obtenidos con los diferentes métodos con una estimación de la resistencia a la tracción en N/mm2.
1. Relación entre Grados de Dureza y Resistencia a la
Tracción
Ensayo de dureza superficial
El ensayo de Dureza Superficial, mide la resistencia de un material a ser marcado por otro.
Se prefiere el uso de materiales duros cuando éstos deben resistir el roce con otros elementos. Es el caso de las
herramientas de construcción (palas, carretillas, pisos, tolvas). El ensayo es realizado con indentadores en forma de
esferas, pirámides o conos. 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. La dureza superficial puede aumentarse añadiendo al
material una capa de carbono, en un tratamiento térmico denominado cementación.
La clasificación y los métodos varían con cada material, dando origen a los números de dureza:
HBN (Hardness Brinell Number)
HRA, HRB, HRC, ... (Hardness Rockwell series A, B, C, ...)
HVN (Hardness Vickers Number)
... entre otros.
A continuación se detalla el procedimiento y el cálculo de cada uno de estos números estandarizados.
Ensayo BRINELL.
Indentador: Esfera de 10mm de acero o
carburo de tungsteno.
Carga = P
Fórmula: HBN =
Ensayo VICKERS
Indentador: Pirámide de diamante
Carga = P
Fórmula: HVN = 1,72
Ensayo ROCKWELL A, C, D
Indentador: Cono de diamante (HRA, HRC,
HRD)
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2. La Tabla siguiente muestra las equivalencias entre algunos de los números de dureza superficial y presenta
una estimación de la resistencia a la tracción.
Carga:
PA
= 60 Kg
PC
= 150 Kg
PD
= 100 Kg
Formula: HRA, HRC, HRD = 100 - 500t
Ensayo ROCKWELL B, F, G, E
Indentador:
Esfera de acero f = 1/16 ‘’
(HRB, HRF, HRG)
Esfera de acero f = 1/8 ‘’
(HRE)
Carga:
PB
= 100 Kg
PF
= 60 Kg
PG
= 150 Kg
PE
= 100 Kg
Formula: HRB, HRF, HRG, HRE = 130 - 500t
Dureza
Vickers
HV
Dureza
Brinell
HB
Dureza
Rockwell
Resistencia
a la Tensión
N/mm2.
HRB HRC
80 76 255
85 80,7 41 270
90 85,5 48 285
95 90,2 52 305
100 95 56,2 320
105 99,8 335
110 105 52,3 350
115 109 370
120 114 66,7 385
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5. Fuente: http://www2.ing.puc.cl/~icm2312/apuntes/materiales/materials6-2.html
Escala Comparativa de Grados de Dureza con
una Estimación de la Resistencia a la Tracción
720 61
740 61,8
760 62,5
780 63,3
800 64
820 64,7
840 65,3
860 65,9
880 66,4
900 67
920 67,5
940 68
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