dureza

1. Previo Ensayo de dureza:
La dureza es una propiedad que se define como la resistencia de un material a ser rayado. No
debe confundirse con la tenacidad. Hay diversas formas de medir la dureza, si bien la mayoría
consiste en utilizar un pequeño indentador, dispositivo que trata de penetrar el material y que
puede ser un pequeño balín o una aguja. Los ensayos de dureza tienden a ser realizados por
tres tipos de ensayos o métodos:
Método Rockwell
Método Brinell
Método Vickers
La dureza Rockwell o ensayo de dureza Rockwell es un método para determinar la dureza, es
decir, la resistencia de un material a ser penetrado. El ensayo de dureza Rockwell constituye el
método más usado para medir la dureza debido a que es muy simple de llevar a cabo y no
requiere conocimientos especiales. Se pueden utilizar diferentes escalas que provienen de la
utilización de distintas combinaciones de penetradores y cargas, lo cual permite ensayar
prácticamente cualquier metal o aleación. Hay dos tipos de penetradores: unas bolas esféricas
de acero endurecido (templado y pulido) de 1/16, 1/8, ¼ y ½ pulg, y un penetrador cónico de
diamante con un ángulo de 120º +/- 30' y vértice redondeado formando un casquete esférico
de radio 0,20 mm (Brale), el cual se utiliza para los materiales más duros.
El ensayo consiste en disponer un material con una superficie plana en la base de la máquina.
Se le aplica una precarga menor de 10 kg, básicamente para eliminar la deformación elástica y
obtener un resultado mucho más preciso. Luego se le aplica durante unos 15 segundos un
esfuerzo que varía desde 60 a 150 kg a compresión. Se desaplica la carga y mediante un
durómetro Rockwell se obtiene el valor de la dureza directamente en la pantalla, el cual varía
de forma proporcional con el tipo de material que se utilice. También se puede encontrar la
profundidad de la penetración con los valores obtenidos del durómetro si se conoce el
material.
Se denomina dureza Brinell a la medición de la dureza de un material mediante el método de
indentación, midiendo la penetración de un objeto en el material a estudiar. Fue propuesto
por el ingeniero sueco Johan August Brinell en 1900, siendo el método de dureza más antiguo.
Este ensayo se utiliza en materiales blandos (de baja dureza) y muestras delgadas. El
indentador usado es una bola de acero templado de diferentes diámetros. Para los materiales
más duros se usan bolas de carburo de tungsteno. En el ensayo típico se suele utilizar una bola
de acero de 10 milímetros de diámetro, con una fuerza de 3000 kilopondios. El valor medido es
el diámetro del casquete en la superficie del material.
Este ensayo sólo es válido para valores menores de 600 HB en el caso de utilizar la bola de
acero, pues para valores superiores la bola se deforma y el ensayo no es válido. Se pasa
entonces al ensayo de dureza Vickers.
El ensayo de dureza Vickers, llamado el ensayo universal, es un método para medir la dureza
de los materiales. Sus cargas van de 5 a 125 kilopondios (de cinco en cinco). Su penetrador es
una pirámide de diamante con un ángulo base de 136º.
Se emplea para láminas tan delgadas como 0.006 pulgadas y no se lee directamente en la
máquina.
Este ensayo constituye una mejora al ensayo de dureza Brinell. Se presiona el indentador
contra una probeta, bajo cargas más livianas que las utilizadas en el ensayo Brinell. Se miden
las diagonales de la impresión cuadrada y se halla el promedio para aplicar la fórmula antes
mencionada.

2. Gafrica tabla 1.1
Grafica tabla 1.2

3. Análisis de resultados:
Para la grafica de la tabla 1.1 se puede observar que el acero es el más duro de todos los
otros materiales, ya que su dureza es mayor por muchas unidades, en comparación con el
cobre el acero es el doble de duro que este.
Para el caso de la tabla 1.2, también es evidente el hecho de que el acero es el de mayor
dureza en comparación con los otros materiales.
Un dato importante es que nuestros resultados varean bastante al hacer la compracion de
dureza rockwell a birnell porque lo que se puede afrirmar que nuestros cálculos no fueron
realizados correctamente.
Conclusiones:
Para llevar a cabo el ensayo de dureza sobre un material, es necesario saber designar qué
identador es el adecuado, por lo que en materiales desconocidos lo mejor es utilizar cargas
bajas e identadores que no corran riesgo de deformarse durante el ensayo.
A pesar de que se utilice algún metal blando, a través de la formación de aleaciones, se puede
hacer que dicho material sea mucho más duro de lo que se espera.
El ensayo Rockwell definitivamente es mucho más rápido y fácil de realizar que el birnell en
todos los materiales que probamos.
Bibliografía:
http://www.carbidedepot.com/formulas-hardness.htm (consultado el 18/8/2013)
http://www.kansert.es/conv_dur.htm (consultado el 18/8/2013)