1. ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y CIENCIAS DE LA PRODUCCIÓN
GUÍA DE LABORATORIO DE CIENCIA DE MATERIALES
PRÁCTICA V:
DUREZA
OBJETIVO
Determinar experimentalmente la dureza de materiales según clasificación de
materiales.
Estudiar su campo de aplicación.
INTRODUCCIÓN
La dureza en un material es la resistencia que opone a la penetración de un cuerpo más
duro. La resistencia puede ser determinada mediante dispositivos de medición como el
durómetro, que consiste en introducir un cuerpo de forma esférica, cónica o piramidal, y
produce una fuerza determinada durante cierto tiempo en el cuerpo a ensayar.
Existen tres tipos de ensayos de dureza más importantes que son.
Dureza Rockwell.
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 (por
desplazamiento r de identador). Se pueden utilizar diferentes escalas (A, B, C, D, F, H,
etc) que provienen de la utilización de distintas combinaciones de identadores y cargas, lo
cual permite ensayar prácticamente cualquier metal o aleación.
Entre los identadores para metales duros utiliza un cono de diamante de ángulo 120
grados, y para los semiduros y blandos un identador con bola de acero (carburo de
tungsteno) de 1/16”, 1/8”, ¼”, y ½”.

2. El identador se hace incidir sobre la superficie de la pieza a ensayar con una precarga (Fo)
dependiendo de la escala a la que se desee medir la dureza. Luego se aplica la carga
(F1) y para esto se utilizan distintos pesos para ejercer más presión sobre la superficie de
ensayo, se puede aumentar la carga a 90, 100, o 150kg dependiendo de la capacidad del
equipo.
El resultado obtenido es inmediato (lo da el equipo), ya que no se realizan ningún tipo de
cálculo posterior.
Símbolo de la
escala
Identador
Carga
mayor (kg)
Aplicaciones
A Diamante 60
Aceros tratados y sin tratar. Materiales muy
duros. Laminas duras y delgadas.
B
Esfera de 1/16
pulgada
100 Aceros recocidos y normalizados.
C Diamante 150 Aceros tratados térmicamente
D Diamante 100 Aceros cementados
E
Esfera de 1/8
pulgada
101 Metales blandos y antifricción.
F
Esfera de 1/16
pulgada
60 Bronce recocido.
G
Esfera de 1/16
pulgada
150 Bronce fosforoso y otros materiales.
H
Esfera de 1/8
pulgada
60
Metales blandos con poca homogeneidad,
fundiciones con base hierro.
K
Esfera de 1/8
pulgada
150 Aplicaciones análogas al tipo anterior.
Dureza Brinell.
En este tipo de dureza se utiliza una bola de acero templado, en el cual se emplean un
identador con diámetros (D) de 2.5, 5 o 10mm, una fuerza P contra el material a ensayar,
después de liberar la carga se mide el diámetro (d) de la huella con un dispositivo
amplificador óptico. Este procedimiento es apropiado solo para materiales blandos y así
mismo para materiales con macroestructura heterogénea como las fundiciones, pero la
desventaja al Rockwell consiste en que hay que realizar mediciones del diámetro de la
huella para calcular la dureza.
La dureza de Brinell es un valor adimensional resultante de:
P: carga aplicada en N (kgf)
D: diámetro del la bola del identador en mm
D: diámetro medio de la huella en mm 1kgf es igual a 9.80665 N

3. Dureza Vickers.
El ensayo de dureza Vickers, llamado 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 136°.En este caso se
emplea como cuerpo de penetración una pirámide cuadrangular de diamante. En esta
técnica tampoco se lee directamente en el equipo, sino que se mide la huella dejada por
la identación, que vista desde arriba es un cuadrado.
Este procedimiento es apropiado para láminas delgadas de hasta 0.15mm de espesor,
para aceros nitrurados y cementados en su capa externa, así como para piezas de
paredes delgadas de acero o metales no ferrosos. Para determinar el número de dureza
se aplica la siguiente fórmula:
P: carga aplicada en N
d: Diagonal media de la huella en mm.
Las longitudes de las diagonales del rombo nos dan una estimación de la dureza del
material, es decir, que tanto penetro el diamante.
Dureza Shore.
La dureza shore, al igual que las durezas anteriores, mide con qué profundidad un
identador penetra dentro de otro material y es utilizada para materiales poliméricos.
Usando el mismo principio, ccuanto más grande es la dureza del material a ensayar,
menor la profundidad de penetración y mayor la carga aplicada.

4. Variando las formas de los identadores de penetración y las diferentes cargas se
establecen una serie de escalas Shore diferentes. Las escalas más conocidas son Shore
A y Shore D. Para aplicaciones específicas existen otras escalas, tales como Shore B, C,
0, 00, 000, y D0.
El campo de aplicación comprende desde los elastómeros blandos (Shore A) hasta los
termoplásticos (Shore D).
DESARROLLO (Dureza Rockwell)
Preparación de probetas
 Debe obtenerse superficies planas y paralelas.
 Sin rugosidad (rectificadas)
Procedimiento de ensayo
 Si no sabemos qué material es o con que identador utilizar, comenzamos
usando los identadores más duros al menos duro, hasta llegar a la escala
deseada con su respectiva carga. (por que si empezamos con el menos
duro se nos puede deformar nuestro identador)
 Generamos la primera carga (pre carga), que es donde enceramos el
equipo (aquí se genera la primera huella o identacion).
 Aplicamos la carga (según la escala utilizada).
 Retiramos la carga (aquí se regresa la deformación elástica).
 Tomamos ese valor medido.
 Se debe tomar un total de 3 medidas, para sacar un promedio.
CUESTINARIO
1. Que dureza se utiliza para materiales metálicos?
2. Que dureza se utiliza para materiales poliméricos?
3. Es posible hacer ensayos Rockwell a laminas delgadas?
4. Que durómetro se utiliza para fundiciones de hierro dúctil?
5. Es posible utilizar dureza brinell en aceros de bajo carbono?
6. Que dureza se aplica en aceros tratados superficialmente?
7. Con que dureza puede medir la dureza de las fases de la microestrutura?