1. UNIVERSIDAD AUTONOMA TOMAS FRIAS
FACULTAD DE INGENIERIA TECNOLOGICA
INGENIERIA MECANICA
Univ. Juan Manuel Mamani Huanca

2. » ENSAYOS DE DUREZA
DEFINICION:
Dureza es la propiedad de los materiales de resistir a ser rayados o
penetrados.
TIPOS DE ENSAYOS DE DUREZA
ENSAYO DE DUREZA POR PENETRACION O IDENTACION

3. Dureza Brinell
El ensayo consiste en comprimir sobre la superficie del metal,
una bola de acero de 10 mm de diámetro con una carga de
3000 kg.
- En los materiales blandos, se reduce la carga a 500 kg.
-
En metales muy duros se emplea una bola de carburo de
wolframio
La carga se aplica por un periodo de tiempo normalizado,
generalmente de 30 seg, luego se mide la huella con un
microscopio.

4. Esquema del ensayo de dureza Brinell
Dureza Brinell:
F : carga aplicada en kg
D : diámetro del penetrador en mm
Di : diámetro de la impresión en mm
Resistencia a la tensión = 500 BHN.
(kg/mm2)

5. MAQUINA DE DUREZA BRINELL

6. DUREZA VICKERS
Se emplea como identador una pirámide de diamante de base cuadrada, las
caras opuestas de la pirámide forman un ángulo de 136º (corresponde a la
relación óptima de diámetro de huella a diámetro de bola en el ensayo
Brinell)
Se define como la relación de la carga al área de la superficie de la huella.
Sus cargas van de 5 a 125 kilogramos (de cinco en cinco).
Se emplea Vickers para laminas tan delgadas como 0.006 pulgadas

7. Dureza Vickers
2 P sen ( /2)
L2
P: carga aplicada en kg
L: media de la longitud de las dos
diagonales en mm
: ángulo formado por las caras opuestas
de la pirámide diamante = 136º
1,854 P
L2

8. MAQUINA PARA ENSAYOS DE DUREZA VICKERS

9. DUREZA ROCKWELL
El ensayo utiliza la profundidad de la penetración bajo carga constante,
como medida de la dureza.
La maquina de ensayo mide en forma automática la profundidad de
penetración del indentador, y la convierte en un número de dureza
Rockwell (HR)

10. El ensayo es aplicable a todo tipo de materiales metálicos:
a) Blandos. Se utiliza como penetrador una bola de acero templado, similar al
del ensayo Brinell.
b) Duros. Se utiliza como penetrador un cono de diamante de 120° de ángulo
de vértice redondeado en la punta. Se usan cargas normalizadas de 60, 100
y 150 kilogramos
c) Pequeños espesores en materiales blandos o duros. Es el caso de flejes,
chapas delgadas o también sobre capas endurecidas, cementadas o
nitruradas. En este supuesto se usa la modalidad de pequeñas cargas
especificadas en la norma, 3 kilogramos de precarga y 15, 30 o 45
kilogramos de carga. Se conoce este tipo de ensayos como Rockwell
superficial.

11. Ensayos Rockwell normalizados.

12. MAQUINA PARA ENSAYOS DE DUREZA ROCWELL

13. DUREZA KNOOP

14. COMPARACION DE ENSAYOS DE DUREZA

17. OTROS TIPOS DE ENSAYOS DE DUREZA
DUREZA SHORE
El método Shore consiste en determinar el rebote que sufre un percutor al
chocar contra la superficie que se ensaya, cuando se lo deja caer desde una
altura determinada. El percutor utilizado es de acero duro de forma cilíndrica
y punta redondeada de muy buena terminación, la que también puede ser de
diamante.
El percutor cuyo peso es de 3 a 7 gr se deja caer desde una altura de 250 mm
y la lectura del rebote se hace directamente en una escala de 140 divisiones
en la que un rebote que alcanza 100 divisiones corresponde a un acero
templado (martensítico) para herramientas.

18. En las Fig. 16.a y 16.b se muestran dos escleroscopios Shore, uno en el que la
lectura se realiza sobre la escala graduada como se explico y otro que dispone un
registro caratular.

19. DUREZA LEEB
Una evolución del método Shore es el método de Leeb. En este caso un
cuerpo con un percutor que puede ser una bolilla de carburo de
tungsteno de 3 o 5 mm de diámetro, es lanzado a velocidad
conocida, por acción de un resorte. Cuanto más blando el material a
ensayar menor velocidad alcanzará el cuerpo percutor luego del impacto.
La medición de velocidad antes y después del impacto se hace mediante
la diferencia de potencial eléctrico que se genera en una bobina, al ser
atravesada por el cuerpo percutor que contiene un imán permanente.
En la Fig 17 se muestra este sistema de maneara esquemática, así
como también una representación temporal del voltaje inducido en la
bobina antes y después del rebote. La dureza Leeb HL se define a
partir del cociente de la velocidad de impacto VI y la velocidad de
rebote VR de la siguiente manera

21. CONVERSION DE DUREZAS