El documento describe una práctica de laboratorio sobre la medición de dureza Vickers de diferentes materiales como acero, aluminio y hierro usando un durómetro portátil. Se clasificaron los materiales y se midió la dureza tres veces por muestra, registrando el mínimo, máximo y promedio. Los resultados mostraron que el hierro fue el material más duro, mientras que los aceros tuvieron lecturas cercanas entre sí.

1. LIMA – PERÚ
2019
PROFESOR: Ing. Guillermo Joo Aguayo
CURSO: Ingeniería de materiales
FACULTAD: Ingeniería Industrial
HORARIO: Jueves 6:00 - 7:40 PM
FECHA DE CLASE: 28/09/19
FECHA DE ENTREGA: 03/10/19
INTEGRANTES:
 Medina Año, Deivis Herbert 17170032
 Valverde Román, Cesár Anthony 17170190
EXPERIENCIA N°3
MEDICIÓN DE DUREZA
UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS
(Universidad del Perú, DECANA DE AMÉRICA)
FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL
Laboratorio de máquinas y herramientas

2. I. RESUMEN
El objetivo general de la práctica fue conocer el uso del durómetro portátil TH
160 y la determinación y verificación experimental de la dureza de Vickers de
los materiales que se nos proporcionó, entre los cuales se tenían: placas de
acero, placas de aluminio y un cilindro de hierro. Se clasifico los materiales
de manera empírica para ordenar el ambiente de trabajo y proceder a usar el
durómetro portátil, se usó el tornillo de banco como apoyo para posicionar la
pieza, luego se cargó el dispositivo de impacto, impactando en la parte lisa
del material ya que, de no ser así, el durómetro no registraría medición
alguna. Se midió 3 veces por muestra, registrando tanto nosotros como el
durómetro la medida mínima, máxima y promedio.

3. II. INTRODUCCIÓN
La dureza, aplicada a la mayoría de los materiales, y en particular a los
metales, es una prueba mecánica valiosa, reveladora y comúnmente
empleada que ha estado en uso en diversas formas durante más de 250 años.
Ciertamente, como una propiedad material, su valor e importancia no pueden
subestimarse, la información de una prueba de dureza puede complementar y
usarse a menudo junto con otras técnicas de verificación de materiales tales
como tracción o compresión para proporcionar información crítica de
rendimiento. La determinación de esta propiedad de un material proporciona
una visión valiosa de la durabilidad, resistencia, flexibilidad y capacidades de
una variedad de tipos de componentes, desde materias primas hasta
especímenes preparados y productos terminados. A lo largo de los años, se
han desarrollado y empleado diversos métodos para determinar la dureza de
los materiales con diferentes niveles de éxito. Desde las primeras formas de
pruebas de rascado hasta la sofisticada imagen automatizada, las pruebas de
dureza han evolucionado hasta convertirse en un método de prueba de
materiales eficiente, preciso y valioso.

4. III. MARCO TEÓRICO
3.1. Fundamentos Teóricos
Dureza
La dureza es una condición de la superficie del material, no representa ninguna
propiedad de la materia, pero está relacionada con las propiedades elásticas
y plásticas del material. Si bien, es un término que nos da idea de solidez o
firmeza, no existe una definición única acerca de la dureza y se la suele definir
arbitrariamente en relación al método particular que se utiliza para la
determinación de su valor.1
De esta manera algunas definiciones son:
1. Resistencia a la identación permanente bajo cargas estáticas o
dinámicas (dureza por penetración)
2. Absorción de energía bajo cargas de impacto o dinámicas (dureza por
rebote)
3. Resistencia a la abrasión (dureza por desgaste)
4. Resistencia al rayado (dureza por rayado).
Independientemente de las definiciones enumeradas, en general, se entiende
por dureza la propiedad que tienen los materiales de resistir la penetración de
un identador bajo carga. En este sentido definiremos dureza como la
resistencia de un material a la deformación plástica localizada.

5. Escalas de medición
1. Dureza Brinell:
Esta prueba consiste en presionar la superficie del material a ensayar con
una bolilla de acero muy duro o carburo de tungsteno, produciéndose la
impresión de un casquete esférico correspondiente a la porción de la
esfera que penetra. En materiales duros es poco precisa, pero fácil de
aplicar.2
2. Dureza Rockwell:
Al igual que en el ensayo Brinell la dureza se determina en función del
grado de penetración de la pieza a ensayar a causa de la acción del
penetrador bajo una carga estática dada. Difiere del ensayo Brinell en que
las cargas son menores y los penetradores más pequeños por lo que la
impronta será menor y menos profunda. Además, el ensayo Rockwell no
requiere la utilización de formula alguna para la determinación de la
dureza. Esta se obtiene directamente del dial indicador de la máquina ya
que la misma está dada por el incremento de profundidad de penetración
debido a la acción del penetrador, el cual puede ser una bolilla de acero o
un cono de diamante.
3. Dureza Vickers:
La determinación de la dureza Vickers es similar a la Brinell ya que se
obtiene del cociente de la carga aplicada por la superficie de la impronta.
Sin embargo, en este caso se utiliza una carga pequeña y el penetrador
es un diamante en forma de pirámide cuadrangular. 3

6. 4. Dureza Webster:
Emplea máquinas manuales en la medición, siendo apto para piezas de
difícil manejo como perfiles largos extruidos. El valor obtenido se suele
convertir a valores Rockwell
3.2. Materiales y equipos
 Aluminio
 Acero Especial E920 - TRANSMISION: Acero de cementación no
aleado para piezas pequeñas, exigidas principalmente al desgaste y
donde la dureza del núcleo no sea importante buena soldabilidad.
 Acero V-945 mediano carbono
 Acero Chronit Ti-500 revenido
 Acero K-100 especial, trabajo en frío matrices
 Hierro
 Durómetro portátil TH 160
3.3. Aplicaciones del durómetro portátil
 Uso destinado a maquinas instaladas y piezas montadas
permanentemente.
 Piezas pesadas.
 Superficies de ensayo de un espacio hueco.
 Cavidades de troqueles y moldes
Figura 1. Durómetro portátil

7. 3.4. Procedimiento experimental
Se usó la escala de medición de dureza Vickers en unidades HV, se comenzó
clasificando los materiales proporcionados de manera empírica y se verifico
que el durómetro portátil estuviera correctamente instalado, luego se colocó el
tornillo de banco como apoyo para posicionar el material convenientemente
para registrar la medición de su dureza. Luego de ello se cargó el dispositivo
de impacto, cuyo penetrador tiene forma de pirámide cuadrangular, para así
presionar el disparador donde el penetrador golpeo la superficie del material
en dirección vertical hacia abajo, haciendo que el durómetro registre la
medición correspondiente, este proceso se realizó 3 veces por cada material
obteniendo lecturas, de las cuales se escogieron la mínima, máxima y
promedio. Con los resultados obtenidos se evaluó en que rango están y se
determinó que tipo de material estrictamente son, en el caso de los aceros,
según la tabla de rangos de medición en la guía de laboratorio proporcionada.
Figura 2. Aceros, aluminio y hierro

8. IV. ANÁLISIS Y DISCUSIONES DE RESULTADOS
Se registraron las mediciones en la siguiente tabla:
Material P1 P2 P3 Min Max
Dureza
promedio
Aluminio 87 93 105 87 105 95
Acero 1 216 230 265 216 265 237
Acero 2 157 168 167 157 168 164
Acero 3 110 90 109 90 110 103
Acero 4 191 148 161 148 191 166.67
Acero 5 108 119 117 108 119 114.67
Hierro 238 242 255 238 255 245
Tabla 1. Lecturas de dureza de materiales

9. Al compararlo con tabla de rangos de medición de la guía de laboratorio, se
concluye que, en el caso del hierro y aluminio si corresponden al rango de
mediciones y de igual manera en el hierro, siendo estos los tipos de acero
específicamente:
Material Tipo
Acero 1 Acero Especial E920 – transmisión
Acero 2 V – 945 mediano carbono
Acero 3 Chronit Ti-500 revenido
Acero 4 K – 100 especial
Acero 5 Acero inoxidable
Tabla 2. Determinación tipos de acero

10. V. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Conclusiones
 Según las lecturas registradas, se concluye que el material más duro
es el hierro.
 Las lecturas registradas en el caso de los aceros, resultaron cercanas
y por ello se colige que el proceso de medición se realizó de manera
correcta.
 Las zonas lisas de un material son las más adecuadas para registrar
las mediciones de dureza con el durómetro, caso contrario este no
registrara medición alguna.
Recomendaciones
 Calibrar bien el durómetro y especificar en las configuraciones las
unidades en que se desea la medición (HV,HB,etc) antes de tratar de
medir la dureza en los materiales.
 Posicionar continuamente los materiales, haciendo que las zonas lisas
puedan hacer contacto con el identador o disparador durante el uso del
durómetro, para un registro inmediato.

11. VI. BIBLIOGRAFÍA
[1] Santos E, Yenque D., J. Rojas O., Rosales U., V., 2001, Acerca del ensayo de
dureza. Notas Científicas. INDUSTRIAL DATA (4) 2, pp 73-80.
[2] Davis, H. E, Troxell, G. E y Wiskocil, C. W.,1964, Ensayo e Inspección de los
Materiales en Ingeniería. McGRAW-HILL.
[3] Joo, Tiburcio, 2019, Medición de dureza, Guía de Laboratorio Nº3 de Ingeníeria
de Materiales. UNMSM, pp 9.

12. VII.ANEXOS