Ingeniería de materiales

1. ENSAYO DE DUREZA
Santiago Calvo - Paula Chaquea

2. La dureza es una condición de la superficie
del material, no representa ninguna
propiedad de la materia y está relacionada
con las propiedades elásticas y plásticas del
material.
Es la propiedad que tienen los materiales
de resistir la penetración de un indentador
bajo carga.

3. AL RAYADO PENETRACIÓN DINÁMICOS
Resistencia que oponen los
materiales al ser rayados por
otros más duros.
Resistencia que oponen los
materiales a dejarse
penetrar por otros más
duros.
Reacción o resistencia elástica
de un material al chocar contra
un cuerpo más duro.
• Ensayo de Mohs.
• Ensayo de Martens.
• Ensayo a la lima.
• Método Rockwell.
• Método Brinell
• Método Vickers.
• Método de impacto Poldi.
• Método de retroceso Shore.
(Principal ventaja; no es un ensayo destructivo )

5. Consiste en practicar una serie de
rayas sobre el mineral objeto de
ensayo con el filo de una serie de
cuerpos de durezas diferentes.

6. Se basa en la medida de la
anchura de la raya que produce
en el material una punta de
diamante de forma piramidal con
un ángulo en el vértice de 90°,
con una carga constante y
determinada.
ΔΜ= Dureza de Martens
a= Anchura del surco (micras)

7. Mediante una lima en buen
estado, sólo para aceros
templado.

8. En estos ensayos se mide la profundidad y el tamaño de huella. Las durezas así representadas
tienen un sentido relativo y no absoluto

9. El penetrador es una bola de
acero extraduro de diámetro D,
que se apoya sobre la probeta a
estudiar; ejerciendo sobre la
misma una fuerza P durante un
tiempo t dado, aparece una
huella de diámetro d sobre el
metal.
Dureza viene definida por:
HB= P/S
Siendo S la superficie de la huella

10. MATERIAL VALOR K
Aceros y elementos siderúrgicos. K = 30
Cobres, bronces y latones. K= 10
Aluminio y aleaciones. K=5
Sb , Pb K=1,5
El valor de la carga P viene dado por la
relación P = KD2, donde K=cte. del ensayo

11. • Diámetro del penetrador D= 10 mm
• Carga aplicad F= 3000 KG
• Tiempo de carga t= 15 s Si las condiciones son distintas,
la nomenclatura debe ser:
250 HB 10 500 30

12. El penetrador que utilizamos es una pirámide regular de
base cuadrada, cuyas caras laterales forman un ángulo de
136º.
 Se recomienda utilizar este ensayo para durezas
superiores a 500HB.
 Se puede utilizar tanto para materiales duros, como para
materiales blandos.
 Los espesores pueden ser muy pequeños (hasta 0,005
mm).
 Las cargas utilizadas son pequeñas, de 1 a 120 kg
(normal 30kg).
 Dureza-Carga-Tiempo
520 HV 30 15

13. 22
L
P1,854
L
/2)(senP2
VickersDureza 

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
h
L
sen
2/
º68 
2
)2/()2/()2/(
2
222 d
LdLd 
L/2
hph 68º
L/2
L/2
d/2
º6822
4
2
sen
dhb
S





14. ENSAYO DE ROCKWELL (HR)
Se mide la profundidad de la
huella producida por el
indentantador.
Dos tipos de indentandores:
Para materiales blandos una esfera
de acero pequeña y para materiales
duros un cono de diamante.

15. ENSAYO DE ROCKWELL
1. Se inicia con una Precarga de
10KgF, con lo que habrá una
penetración H0.
2. Se agrega una carga
suplementaria, donde deja
una huella H1.
3. Se elimina la carga dejando
una huella permanente.

16. ENSAYO DE ROCKWELL
Diferentes variaciones del ensayo
Rockwell
Rockwell A (HRA)
Rockwell B (HRB)
Rockwell C (HRC)
Rockwell D (HRD)
Rockwell E (HRE)
Rockwell F (HRF)

17. INDENTADORES

18. COMPARACIÓN

19. Dureza Brinell Dureza Vickers Dureza Rockwell

20. Presentan la ventaja de la rapidez, comodidad y
utilidad, ya que se pueden hacer en cualquier
lugar por utilizar equipos portátiles. Por el
contrario, su desventaja es la menor fiabilidad
del ensayo. Los más utilizados:
• MÉTODO POLDI
• MÉTODO SHORE

21. Es un método de impacto que consiste en lanzar una
bola de acero de 5mm de diámetro sobre una
probeta del material objeto de medida, de manera
que el impulso produzca una huella permanente.
H = dureza del material.
Sp= superficie de la huella patrón.
S= superficie de la huella en el material.
Hp= dureza de la probeta patrón.
p
p
H
S
S
H 

22. Se basa en la reacción elástica del material
cuando dejamos caer sobre él un material
mas duro.
Si el material es blando absorbe la energía del
choque, si el material es duro produce un
rebote cuya altura se mide.
El nº de dureza HS se deduce de la altura
alcanzada en el rebote
hf
h0

23. • Se trata de un ensayo de
microdureza que es
apropiado para medir
especímenes pequeños y
delgados, o materiales
duros que podrían
fracturarse si se aplican
grandes cargas
• Relación Indentador:
largo-ancho 7 a 1.
IDENTADOR : diamante de pirámide
Donde:
L:Diagonal mayor
w y l son las
diagonales del
romboide

24. RELACIÓN DUREZA-TRACCIÓN
RT= 3,45 HB
Donde RT es la resistencia a la tracción en unidades de
kilogramos sobre milímetro cuadrado, y HB es dureza Brinell

25. DUREZA DE MATERIALES
• METALES • CERAMICOS
• POLIMEROS

26. TABLA DE CONVERSIONES

27. PRECIOS DUROMETROS ROCKWELL
4,861.18 USD 2,856.14 USD

28. PRECIOS DUROMETROS PORTATILES
1,047.43 USD 1,231.30 USD

29. Askeland, Donald. Phule, Pradeep. Ciencia e ingeniería de los materiales. Editorial
Thompson. 4ta edición. 2002.
http://es.slideshare.net/vlady71/ensayo-de-dureza