Dureza Es la resistencia resistencia de de un material a ser marcado por otro. Se prefiere el uso de materiales materiales duros duros cuando éstos deben resistir el roce con otros elementos. Es el caso de las herramientas de deconstrucción construcción (palas, carretillas, pisos, tolvas). El ensayo es ensayo es realizado con indentadores en forma de esferas, pirámides o conos. Estos elementos se caran contra el material y se procede a medir el tama!o de la huella "ue de#an. Es un ensayo fácil ensayo fácil y no destructivo$ puede realizarse en cual"uier sitio, ya "ue e%isten dur&metros fácilmente transportables. 'na de las venta#as del ensayo ensayo de de dureza es "ue los valores entreados pueden usarse para hacer una estimación de la resistencia a la tracción. continuación se mencionan las metodolo&as metodolo&as e%istentes e%istentes para evaluar evaluar la dureza
Tipos de dureza *. Dureza al rayado rayado +esistencia +esistencia "ue opone opone un material material a de#arse de#arse rayar por por otro. •
Dureza ohs (mineralóica).
•
Dureza artens.
•
Dureza -ima. *. Dureza a la penetración penetración +esistencia +esistencia "ue opone un material a de#arse de#arse penetrar penetrar por otro más duro.
•
erziana.
•
onotrón.
•
/S
•
+.
•
0.
1. Dureza MOHS Se usa para determinar la dureza de los minerales minerales.. Se basa en "ue un cuerpo es rayado por otro más duro. Esta es la escala de ohs * 1 2alco 3 1 4eldespato (5rtosa) 6 7 8eso 9 1 :uarzo ; 7 :alcita < 1 2opacio = 1 4luorita > 1 :orindón ? 1 patita *@ 1 Diamante -a fundición ris esta entre < y >$ el hierro dulce en el ?$ y los aceros entre 3,9 y <.
Dureza MARTENS: Se basa en la medida de la anchura de la l a raya "ue produce en el material una punta de diamante de forma piramidal y de ánulo en el vértice de >@A, con una cara constante y determinada. Se aplica sobre superficies nitruradas. nitruradas. Se mide BaB en micras y la dureza artens viene dada por
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*. Figura 1
Dureza a la lima: Se usa en industria industria.. En todo material templado la lima no BentraB. Dependiendo de si la lima entra o no entra sabremos Co entra, el material raya a la lima$ Dureza mayor de 3@ +: Entra, la lima raya al material$ Dureza menor de 3@ +:
2. Du Durez reza a al Rayad Rayado o 3. Dure Dureza za a la la pee!ra"i pee!ra"i# # Dureza HER$%ANA: 0iene determinada por la menor cara "ue hay "ue aplicar a un material (con /olas de *,? a = mm. De acero e%traduro) para "ue de#e la huella.
Dureza MONOTRON: Es una variante de la dureza erziana. 0iene e%presada por la cara "ue hay "ue aplicar para producir una penetración de @,@@*< puladas. El penetrador es una semiesfera de diamante de @,9? mm. 2iene dos dispositivos, dispositivos, uno "ue da la cara aplicada y un sensor "ue para el ensayo cuando la penetración es de @,@@*
Dureza &R%NE'' (H&S) Este método consiste en comprimir una bola de acero templado, de un diámetro determinado, determinado, sobre un material a ensayar, por medio de una cara y durante un tiempo también conocido.
Figura 2
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El valor de la cara F viene dado por F G D6, donde Gcte. de ensayo. El tiempo de ensayo es t*@ 1 *? El valor se. SeHn normas 'CE. -os valores -os valores de G para alunos materiales son ceros y elementos elementos siderHricos siderHricos G;@$ :obres, /ronces, -atones G*@$ luminio y aleaciones y aleaciones G?$ ateriales blandos (Sn, Fb) G6,?$
Co se utilizan los ensayos /rinell para durezas superiores a ?@@ (aceros templados), por"ue se deforman las bolas.
Nome"la!ura: III /S (DJFJt) E#. *?3 /S *@J;@@@J*? Dureza RO)*+E'' (HR,-: El método +ocKLell se basa en la resistencia "ue oponen los materiales a se penetrados, se determina la dureza en función función de de la profundidad de la huella. Fermite medir durezas en aceros templados. -os ensayos se pueden realizar con 6 tipos de penetradores •
/olas de *J
•
:onos de *6@A ánulo en el vértice.
-as caras vienen dadas por el tipo de dureza +ocKLell a realizar (en G.). -os tipos de dureza +ocKLell y sus respectivas caras y penetradores son las siuientes
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Tala 1 -as caras se aplican en dos tiempos$ primero se aplica la cara previa (*@ ó ; Gp)$ y posteriormente se mete el resto de la cara. partir de introducir la cara adicional se mide la dureza.
Nome"la!ura: XXX +% +% t XXX +S +S FJt /e!a0as del m!odo m!odo Ro"ell: Ro"ell: 1 étodo rápido y preciso, no necesita de operarios especializados. 1 uellas más pe"ue!as "ue el método /rinell. 1 Mnconveniente tiene "ue si el material no asienta perfectamente, las medidas resultan falseadas. 1 Frueba de dureza para aceros templados.
Dureza /%)*ERS (H/-: El método 0icKers se deriva directamente del método /rinell. Se emplea en muchos laboratorios y en particular para piezas deladas y templadas, con espesores m&nimos hasta de @,6 mm. Se utiliza como penetrador una punta piramidal de base cuadranular y ánulo en el vértice entre caras de *;3A. Este ánulo se eliió para "ue la bola /rinell "uedase circunscrita al cono en el borde de la huella. -a dureza 0icKers viene dada por 0 FJS NGJmmO donde S es la superficie de la impronta y F la cara aplicada. Fonemos la fórmula en función de la diaonal BdB
/e!a0as del m!odo m!odo /i"ers: /i"ers: *. -as huellas 0icKers son comparables entre s&$ independientes de las caras.
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=. Fuede medirse dureza superficial. (Fara determinar recubrimientos recubrimientos de los materiales) ?. -a escala 0icKers es más detallada "ue la +ocKLell$ ;6 unidades 0icKers * unidad +ocKLell -a e%presión para la dureza 0icKers
Dureza *NOO4 (H*-: Se usa para durezas normales (F*1? Gp), superficiales (F*J61* Gp) y micro durezas (F*@ r1?@@ r.). r.). El penetrador esta hecho con una pirámide rómbica con relación entre diaonales de *9. Sus ánulos entre aristas son a *;@A y b *96A;@P$ de donde obtenemos
El método Gnoop se emplea sólo en laboratorio laboratorio,, para medir la dureza de láminas muy deladas, incluso de depósitos electrol&ticos.
)ONFRONTA)%5N DE DATOS En base a la información antes mencionada estableceremos las diferencias en las metodolo&as o prueba para evaluar la dureza
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Tala 2 Aleación
Dureza Brinell
T.S
Acero al carbono
235
750
acero de baja aleación
220
800
c. acero inoxidable
250
800
Superaleación ferrosa
250
800
Hierro dúctil
17
!1
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Tala 3 riell6T.S
Propiedades
Nylotec®
PolicarbonatoLexan®
Poliestireno
Polietileno Alta Densidad
Poli lip propile len no
Poliuretano
1-esistencia a la tracción
1100 ' 1!000
8000 ' %500
1500 ' 7000
3100 ' 5500
!300 ' 5500
175 ' 10000
(%5 ' (120
#70 ' 78 (115 ' 125
#10 ' 80 (30 ' 100
) 0 ' 70 s*ore
(8 ' 1100
10A ' %0) s*ore
!-Dureza oc"#ell
Propiedades
Polytec 1$$$® %Acetal&
P.'.(. )lexible
P.'.(. *+ido
Te,lón®
1-esistencia a la tracción
8800
1500 ' 3500
000 ' 7500
2000 ' 5000
#70 ' 80
50 ' 100 s*ore A
)5 ' 85 s*ore
)50 ' 55 s*ore
!-Dureza oc"#ell
Nora AST
/nidad
Acr*lico
/0 12$$
N3L4N 5®
N3L4N 5.5®
1-esistencia a la tracción
) 38
+.S.,
8000 ' 11000
2500 ' 3500
11800 ' 10000-
12000 ' 11000-
!-Dureza oc"#ell
) 785
'
#80 ' #100
)0 ' 70 S*ore
(11%
(120 ' #83
Propiedades
TA&'A 7 RO)*+E''6!.s )ON)'8S%5N