{"id":1165,"date":"2021-05-11T10:33:15","date_gmt":"2021-05-11T10:33:15","guid":{"rendered":"http:\/\/grupo.us.es\/derematerialia\/?page_id=1165"},"modified":"2021-05-11T11:06:16","modified_gmt":"2021-05-11T11:06:16","slug":"el-ensayo-de-dureza","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/grupo.us.es\/derematerialia\/el-ensayo-de-dureza\/","title":{"rendered":"El ensayo de dureza"},"content":{"rendered":"\n<p style=\"text-align: justify;\">Este ensayo es bien distinto de los anteriores, y est\u00e1 dise\u00f1ado para proporcionar el valor de la dureza del material, que se define como el valor de la carga aplicada por un penetrador, dividido entre el \u00e1rea de la huella provocada. El anterior es el caso, entre otros, de los ensayos de dureza Brinell y Vickers, pero no de la variante Rockwell, donde la dureza se mide seg\u00fan la profundidad alcanzada por el penetrador en el material.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">El <strong>dur\u00f3metro<\/strong> (Fig. 1) consta de una plataforma con movimiento vertical para acercar la muestra al penetrador. Una vez posicionada, y habiendo seleccionado el tipo de ensayo a realizar, se aplica una determinada carga. En los dur\u00f3metros m\u00e1s antiguos, las diferentes cargas se aplican gracias a un sistema de contrapesos. En los actuales, se utiliza un sistema de aplicaci\u00f3n de carga en lazo cerrado, consistente en un motor que aplica una carga que es constantemente evaluada y corregida gracias a una c\u00e9lula de carga incorporada en el equipo. As\u00ed se eliminan los errores potenciales asociados a los dur\u00f3metros con tecnolog\u00eda de peso muerto. Para los ensayos Brinell y Vickers, el equipo dispone de un juego de lentes que se sit\u00faa autom\u00e1ticamente sobre la peque\u00f1a huella realizada, apareciendo esta mostrada en una pantalla. Se miden entonces las dimensiones de la huella y el controlador del equipo devuelve como resultado el valor de la dureza. En el ensayo Rockwell, el valor de la dureza es calculado autom\u00e1ticamente a partir de la profundidad final del penetrador en la muestra.<\/p>\n<div id=\"attachment_1168\" style=\"width: 912px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" aria-describedby=\"caption-attachment-1168\" class=\"wp-image-1168 size-full\" src=\"http:\/\/grupo.us.es\/derematerialia\/wp-content\/uploads\/2021\/05\/Figura-1.png\" alt=\"\" width=\"902\" height=\"519\" srcset=\"https:\/\/grupo.us.es\/derematerialia\/wp-content\/uploads\/2021\/05\/Figura-1.png 902w, https:\/\/grupo.us.es\/derematerialia\/wp-content\/uploads\/2021\/05\/Figura-1-300x173.png 300w, https:\/\/grupo.us.es\/derematerialia\/wp-content\/uploads\/2021\/05\/Figura-1-768x442.png 768w, https:\/\/grupo.us.es\/derematerialia\/wp-content\/uploads\/2021\/05\/Figura-1-900x518.png 900w\" sizes=\"(max-width: 902px) 100vw, 902px\" \/><p id=\"caption-attachment-1168\" class=\"wp-caption-text\">Figura 1. (a) Esquema de un dur\u00f3metro. (b) Esquema mostrando un detalle del equipo con una muestra preparada para la realizaci\u00f3n de un ensayo.<\/p><\/div>\n<p style=\"text-align: justify;\">La norma UNE-EN ISO 6506 para <em>dureza Brinell<\/em>, UNE-EN ISO 6507 para <em>dureza Vickers<\/em> y UNE-EN ISO 6508 para <em>dureza Rockwell<\/em> regulan la temperatura del ensayo, los tipos de penetradores, las cargas a aplicar, los tiempos de aplicaci\u00f3n de la carga, la velocidad de descenso del penetrador, el nivel de preparaci\u00f3n de la superficie a ensayar, el espesor m\u00ednimo de la muestra y la zona de la muestra a ensayar (alejada de los bordes de la misma o de huellas anteriores).<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">En concreto, en el <em>ensayo de dureza Brinell<\/em> se debe emplear como penetrador una bola de 1, 2.5, 5 \u00f3 10 mm de di\u00e1metro de metal duro. Las fuerzas aplicadas, habitualmente durante un tiempo de 10 a 15 s, son tales que el valor de la llamada <em>relaci\u00f3n fuerza-di\u00e1metro <\/em>o<em> constante de ensayo<\/em>, (1\/9.807)\u00b7(<em>F<\/em>\/<em>D<\/em><sup>2<\/sup>), resulte ser 1, 2.5, 5, 10, 15 \u00f3 30. Seg\u00fan lo anterior, las fuerzas se sit\u00faan entre 9.807 y 29420 N, o lo que resulta equivalente, las cargas var\u00edan entre 1 y 3000 kgf. Esta relaci\u00f3n fuerza-di\u00e1metro es \u00fatil para saber si es posible comparar valores obtenidos con distintos penetradores o distintas cargas, ya que s\u00f3lo ser\u00e1n comparables aquellos valores obtenidos con igual relaci\u00f3n. Uno de los principales inconvenientes de este m\u00e9todo es que para que sea v\u00e1lido, el di\u00e1metro de la huella provocada debe estar comprendido entre 0.24 y 0.6 veces el di\u00e1metro del penetrador. Si esto no sucede, deben cambiarse las condiciones de ensayo.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">El <em>ensayo de dureza Vickers<\/em> puede aplicarse a materiales m\u00e1s duros que los ensayados mediante Brinell, al realizarse con un penetrador de diamante con forma de pir\u00e1mide cuyas caras forman un \u00e1ngulo de 136\u00ba. Las fuerzas aplicadas var\u00edan entre 0.09807 y 0.9807 N para ensayos de microdurezas, entre 1.961 y 29.42 N para ensayos de dureza de baja carga, y entre 49.03 y 980.7 N para los ensayos de dureza, propiamente dicha. (Las cargas equivalentes resultan entre 0.01 y 0.1 kgf para la microdureza, entre 0.2 y 3 kgf para la dureza a baja carga y ente 5 y 100 kgf para la dureza). Las cargas se aplican tambi\u00e9n durante un tiempo de 10 a 15 s. A diferencia de la dureza Brinell, la forma del penetrador asegura siempre la posible comparaci\u00f3n entre diversas medidas.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Por \u00faltimo, el <em>ensayo de dureza Rockwell<\/em> es el m\u00e1s f\u00e1cil de realizar, pues no se hace necesario medir la huella generada. La propia m\u00e1quina de ensayo controla el desplazamiento vertical del penetrador y, en funci\u00f3n del mismo, establece la dureza del material. En este ensayo, un penetrador de metal duro, esf\u00e9rico con dos posibles di\u00e1metros (1.588 o 3.175 mm), o de diamante con forma de cono con 120\u00ba y un radio de curvatura de 0.2 mm en la punta, aplica una precarga (<em>F<\/em><sub>0<\/sub>) sobre la muestra, durante un tiempo inferior a 3 s (Fig. 25). Esta precarga puede ser de 29.42 o 98.07 N, lo que equivale a 3 o 10 kgf, dependiendo de si el ensayo se utiliza para medir propiedades superficiales o de todo el material. Con ello se evita la preparaci\u00f3n tan exhaustiva de la superficie de la muestra, como s\u00ed se exige en los m\u00e9todos anteriores. Posteriormente, la precarga se incrementa hasta la carga final (<em>F<\/em><sub>0<\/sub><em>+F<\/em><sub>1<\/sub>): 147.1, 294.2 o 441.3 N (15, 30 o 45 kgf) para la menor de las precargas, y 588.4, 980.7 o 1471 N (60, 100 o 150 kgf) para la precarga mayor, que se aplica durante 4 s, para volver a disminuir la carga hasta el valor de la precarga (<em>F<\/em><sub>0<\/sub>). Las distintas combinaciones de tipo de penetrador, precarga y carga dan lugar a distintas escalas de dureza Rockwell.<\/p>\n<table style=\"border-collapse: collapse; width: 100%;\">\n<tbody>\n<tr>\n<td style=\"width: 33.3333%;\">\u00a0<\/td>\n<td style=\"width: 33.3333%;\">\n<div id=\"attachment_1167\" style=\"width: 294px\" class=\"wp-caption alignnone\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" aria-describedby=\"caption-attachment-1167\" class=\"wp-image-1167\" src=\"http:\/\/grupo.us.es\/derematerialia\/wp-content\/uploads\/2021\/05\/Figura-2.png\" alt=\"\" width=\"284\" height=\"314\" srcset=\"https:\/\/grupo.us.es\/derematerialia\/wp-content\/uploads\/2021\/05\/Figura-2.png 701w, https:\/\/grupo.us.es\/derematerialia\/wp-content\/uploads\/2021\/05\/Figura-2-271x300.png 271w\" sizes=\"(max-width: 284px) 100vw, 284px\" \/><p id=\"caption-attachment-1167\" class=\"wp-caption-text\">Figura 2<\/p><\/div>\n<\/td>\n<td style=\"width: 33.3333%;\">\u00a0<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<p style=\"text-align: justify;\">La posici\u00f3n del penetrador en el momento en que se retira la carga, y permanece s\u00f3lo la precarga, es la que determinar\u00e1 la dureza del material. Para establecer la escala de medida (completamente arbitraria) se considera una peque\u00f1a distancia de 0.2 mm contada a partir de la posici\u00f3n del penetrador al aplicar la precarga inicial (0.1 mm para ensayos de dureza superficial). Si en su posici\u00f3n final, tras retirar la carga, el penetrador llega a 0.2 mm eso equivale a una dureza cero del material; en cambio, si el descenso del penetrador fuese de 0 mm, la dureza se considerar\u00eda 100 (cuando el penetrador usado es c\u00f3nico) o 130 (si es esf\u00e9rico). La escala resulta de interpolar linealmente entre dichos valores.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">La Fig. 3 resume los ensayos de dureza descritos.<\/p>\n<div id=\"attachment_1166\" style=\"width: 1396px\" class=\"wp-caption alignnone\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" aria-describedby=\"caption-attachment-1166\" class=\"wp-image-1166 size-full\" src=\"http:\/\/grupo.us.es\/derematerialia\/wp-content\/uploads\/2021\/05\/Figura-3.png\" alt=\"\" width=\"1386\" height=\"660\" srcset=\"https:\/\/grupo.us.es\/derematerialia\/wp-content\/uploads\/2021\/05\/Figura-3.png 1386w, https:\/\/grupo.us.es\/derematerialia\/wp-content\/uploads\/2021\/05\/Figura-3-300x143.png 300w, https:\/\/grupo.us.es\/derematerialia\/wp-content\/uploads\/2021\/05\/Figura-3-1024x488.png 1024w, https:\/\/grupo.us.es\/derematerialia\/wp-content\/uploads\/2021\/05\/Figura-3-768x366.png 768w, https:\/\/grupo.us.es\/derematerialia\/wp-content\/uploads\/2021\/05\/Figura-3-900x429.png 900w, https:\/\/grupo.us.es\/derematerialia\/wp-content\/uploads\/2021\/05\/Figura-3-1280x610.png 1280w\" sizes=\"(max-width: 1386px) 100vw, 1386px\" \/><p id=\"caption-attachment-1166\" class=\"wp-caption-text\">Figura 3<\/p><\/div>\n\n\n\n<video src=\"http:\/\/grupo.us.es\/derematerialia\/descargas\/Dureza HB.mp4\" width=\"600\" height=\"400\" poster=\"http:\/\/grupo.us.es\/derematerialia\/descargas\/durezaHB.PNG\" controls=\"\"><\/video>\n\n\n\n<video src=\"http:\/\/grupo.us.es\/derematerialia\/descargas\/Dureza HV.mp4\" width=\"600\" height=\"400\" poster=\"http:\/\/grupo.us.es\/derematerialia\/descargas\/durezaHV.PNG\" controls=\"\"><\/video>\n\n\n\n<video src=\"http:\/\/grupo.us.es\/derematerialia\/descargas\/Dureza HRB.mp4\" width=\"600\" height=\"400\" poster=\"http:\/\/grupo.us.es\/derematerialia\/descargas\/durezaHRB.PNG\" controls=\"\"><\/video>\n\n\n\n<video src=\"http:\/\/grupo.us.es\/derematerialia\/descargas\/Dureza HLD.mp4\" width=\"600\" height=\"400\" poster=\"http:\/\/grupo.us.es\/derematerialia\/descargas\/durezaHLD.PNG\" controls=\"\"><\/video>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Este ensayo es bien distinto de los anteriores, y est\u00e1 dise\u00f1ado para proporcionar el valor de la dureza del material, que se define como el valor de la carga aplicada por un penetrador, dividido entre el \u00e1rea de la huella provocada. 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