UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA

FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA

CIENCIA DE LOS MATERIALES

LABORATORIO Nº 2: ENSAYO DE DUREZA

INTEGRANTES:

CHAMBI QUISPE, Jhon Anthonny 20131354E

GONZALES GUSTAVSON, Manuel Alejandro 20132721A

GUTIERREZ ANDIA, Savio Renato 20131036C

SECCIÓN: “G”

PROFESOR:

SAMPEN ALQUIZAR, Luis Alberto

FECHA DE REALIZACIÓN: Jueves 17 De Abril Del 2014

FECHA DE PRESENTACIÓN: Viernes 25 De Abril Del 2014

INDICE:

1. Objetivos

2. Fundamento teórico

3. Resultados del laboratorio

4. Conclusiones

5. Bibliografía

1. OBJETIVOS

Aprender a realizar un ensayo de dureza, el cual es útil para determinar en qué condiciones está un material.

Mediante la experiencia llegar a comprender mejor el concepto de dureza.

2. FUNDAMENTO TEÓRICO

Teoría del experimento.

No es difícil comprender el concepto de dureza, este concepto es una cualidad de la materia que tiene que ver con la solidez y la firmeza de contorno; pero todavía existe mucha confusión acerca de esta, existiendo cierta dificultad para definirla con claridad y exactitud.

Un número diferente de definiciones arbitrarias de dureza forman la base para los varios ensayos de dureza ahora en uso. Algunas de estas definiciones son:

· Resistencia a la identación permanente bajo cargas estáticas o dinámicas - dureza por penetración.

· Absorción de energía bajo cargas de impacto - dureza por rebote.

· Resistencia a la abrasión - dureza por desgaste.

· Resistencia a la cortadura, a la perforación – maquinabilidad.

Los ensayos de dureza más usados para los metales son, por lo general, los de Brinell y Rockwell. Sin embargo, el creciente uso de aceros endurecidos ha introducido el uso de otros ensayos, tales como aquellos realizados con el escleroscopio Shore y las Maquinas Vickers, Monotrón, Rockwell superficial y Herbert. Sólo hablaremos acerca de los ensayos de Brinell, Vickers y Rockwell.

Ensayo de Rockwell:

El ensayo Rockwell se basa, como el Brinell, en la resistencia que oponen los materiales a ser penetrados por un cuerpo más duro, pero se diferencian en que el ensayo de Brinell se determina en función de la superficie de la huella y el Rockwell se determina en función de la profundidad de la penetración. Además, en este actúan dos cargas diferentes y no una sola como en el ensayo de Brinell. Primero se aplica una carga pequeña de 10 Kg. y en seguida, actúa otra carga mayor de

90 o 140 Kg., dependiendo si se emplea para penetrar una bola o un diamante.

Para piezas templadas y duras se emplea como cuerpo penetrador un cono de diamante tallado con un ángulo de 120º, con la punta ligeramente esférica, con un radio de 1/64`` y las durezas obtenidas se denominan Rockwell-C. Para materiales blandos se utiliza una bola de acero templado de 1/16``, las cuales se denominan en este caso las durezas Rockwell-B. Para los dos casos la carga pequeña es de 10 Kg., y la carga principal para la bola es de 100 Kg. y de 150 Kg. con el diamante.

Las lecturas se hacen en un micrómetro que lleva fijo el aparato, correspondiendo la escala exterior a las durezas Rockwell-C ensayadas con diamante y la escala interior a las durezas Rockwell-B echas con la bola. A continuación se muestran las siguientes expresiones que definen los números B y C de Rockwell.

Número B de Rockwell = 130 - profundidad de la penetración (mm) 0.002

Número C de Rockwell = 100 - profundidad de la penetración (mm) 0.002

En general, las ventajas más notables de la máquina de Rockwell son:

1. Es de aplicación universal, ya que se puede emplear para materiales blandos como para materiales duros.

2. Es de lectura directa, lo que evita el uso de microscopios o reglas transparentes, anulando errores personales o de apreciación.

3. Es de gran precisión, el micrómetro marca diferencias de penetración de 0,002 mm. Además, es más rápida la operación, ya que requiere menos de medio minuto de aplicación.

4. Pueden ensayarse todo tipo de piezas redondas, planas, flejes, alambres, etc.

5. La huella que queda después del ensayo es casi imperceptible, pues mide 0,06 a 0,25 mm de profundidad y pueden ensayarse las piezas aun después de rectificada y terminadas.

6. Las cifras de dureza Rockwell se relacionan con las cifras Brinell por medio de gráficos o tablas perfectamente determinadas.

3. RESULTADOS DEL LABORATORIO: MAQUINA PARA ENSAYO DE DUREZA

METAL ESCALALECTURAS

PROMEDIO1ra 2da 3ra

ALUMINIO HRF 42.6 43.9 49.4 45.3 HRF

DURA ALUMINIO HRB 77.2 82.9 82.6 80.9 HRB

COBRE TREFILADO HRF 93.0 95.8 95.3 94.7 HRF

LATÓN HRB 77.2 79.1 79.8 78.7 HRB

BRONCE HRB 48.0 48.0 49.5 48.5 HRB

COBRE RECOCIDO HRF 28.8 27.7 26.6 27.7 HRF

AISI 1015 HRB 81.0 84.8 88.2 84.7 HRB

AISI 1045 HRB 98.8 100.2 99.9 99.6 HRB

DIN X210CRW12 HRB 95.9 94.9 94.1 95.0 HRB

HIERRO FUNDIDO

GRISHRB 98.4 99.6 99.2 99.1 HRB

AISI 1045 EN TRATAMIENTO DE TEMPLE Y REVENIDO

HRC 33.2 32.5 37.7 34.5 HRC

DATOS OBTENIDOS EN LA PRUEBA:

4. CONCLUSIONES:

Según las lecturas obtenidas notamos que la dureza en las probetas no es homogénea debido a las impurezas del metal y la concentración en cada punto de las mismas, por lo que para realizar los cálculos se considera el valor promedio, lo que nos da un valor aproximado al real.

Teniendo en cuenta los datos obtenidos podemos obtener una idea más exacta de dureza, como la resistencia de un sólido a ser perforado o atravesado.

5. BIBLIOGRAFIA:

Askeland D. (2004) “Ciencia e Ingeniería de los Materiales” 4ta Ed. Edit. Thompson. Madrid. España.