Explorando la Dureza de los Materiales: Métodos y Aplicaciones
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Dureza de los Materiales: Métodos y Tipos
La dureza es una de las propiedades que más frecuentemente se miden. Sin embargo, no existe una unidad absoluta de dureza, siendo siempre cifras empíricas referidas al método de ensayo empleado.
Clasificación de los Métodos de Medición de Dureza
Existen diferentes métodos para medir la dureza, los cuales se pueden agrupar en las siguientes categorías:
- Resistencia al rayado: Miden la resistencia de los materiales a ser rayados por otro más duro.
- Dureza Mohs (mineralógica).
- Dureza Lima.
- Dureza Martens.
- Dureza Turner.
- Resistencia a la penetración: Miden la resistencia que oponen los materiales a la penetración.
- HBS y HBW (Dureza Brinell).
- HR (Dureza Rockwell).
- HV (Dureza Vickers).
- HK (Dureza Knoop).
- POLDI (Brinell dinámico).
- Herziana.
- Monotrón.
- Dureza elástica o de rebote: Miden la dureza en función del rebote de un objeto.
- Shore.
- Método Dinámico.
- Dureza pendular: Mide la resistencia que opone un material a que oscile un péndulo sobre él.
Ensayo de Dureza Brinell
El método consiste en comprimir una bola de acero templado, de un diámetro determinado, sobre un material a ensayar, por medio de una carga y durante un tiempo también conocido para que produzca una huella en forma de casquete esférico.
Expresión de la Dureza Brinell
La dureza Brinell se expresa como función de la carga aplicada P en kg, y la superficie del casquete esférico S en mm2.
Nomenclatura del Ensayo Brinell
La nomenclatura general es: XXX HBS (D/P/t). Generalmente se usan bolas de
10 mm; cuando t = 15 segundos no hace falta indicarlo.
Ensayo Poldi
Se basa en ejercer una carga
sobre el durómetro que nos producirá 2 huellas, una en la barreta de dureza conocida y la otra sobre la pieza de dureza desconocida.
Ensayo Rockwell
El método Rockwell se basa en la medición de la profundidad de la huella, siendo las cifras Rockwell función de la diferencia en la penetración conseguida cuando actúa una carga previa de 10 Kg, y la profundidad de la huella, permanente después de haber actuado una segunda carga adicional, de 90 Kg o de 140 kg, según se utilice como cuerpo penetrador una bola de acero templado de diámetro o bien un cono de diamante de 120° con punta ligeramente esférica.
Las durezas obtenidas se denominan respectivamente:
- Rockwell B (bola): Para materiales blandos, penetrador de bola.
- Rockwell C (cono): Para materiales duros, penetrador con forma de cono.
Ensayo Vickers
Halla la dureza dividiendo la carga por la superficie de la huella. Emplea como penetrador un diamante en forma de pirámide cuadrangular de 136° entre caras.
Expresión de la Dureza Vickers
La nomenclatura es: XXX HV P/t.
Ensayo Shore (Escleroscopio)
La medición de la dureza mediante el escleroscopio Shore se basa en el rebote de un cuerpo duro al caer desde una altura determinada sobre la superficie a ensayar; midiendo la altura alcanzada después del rebote.
Durómetro
El durómetro mide la resistencia, tomada como una medida de dureza, a la penetración de una punta presionada contra la pieza con una carga patrón.