ENSAYOS de DUREZA 💪 💎 Rockwell, Brinell, Vickers y Knoop 😉

Ingeniosos

26 Apr 202109:03

Summary

TLDREl video ofrece una descripción detallada de los ensayos de dureza más comunes utilizados para evaluar la resistencia de los materiales a la deformación plástica por penetración o rayado. Se discuten cuatro métodos principales: el ensayo de dureza Rockwell, que utiliza dos tipos de penetradores y proporciona una lectura directa de la dureza; el ensayo de dureza Brinell, que implica la aplicación de una carga con una bola y requiere la medición de la huella esférica resultante; el ensayo de dureza Vickers, que utiliza una pirámide de diamante y permite la medición en superficies esféricas y cílindricas; y el ensayo de micro dureza Vickers, adecuado para evaluar la dureza en áreas más pequeñas y en capas delgadas. Además, se menciona que la dureza no es una propiedad fundamental fija, sino que puede variar según el tratamiento térmico o la deformación plástica del material.

Takeaways

🔍 La dureza de un material es su resistencia a ser deformado plásticamente por penetración o rayado.
📏 Existen varios ensayos para medir la dureza, como el Rockwell, Brinell, Knoop y Vickers.
💎 En el ensayo de Rockwell, se usan dos tipos de penetradores: un cono de diamante para materiales duros y una esfera de acero o carburo de wolframio para materiales más suaves.
📉 El ensayo de Brinell utiliza una esfera de acero templado y se basa en la superficie de la huella de impacto para calcular la dureza.
🔬 El ensayo de Knoop, similar al de Brinell, utiliza una pirámide regular cuadrada de diamante y permite mediciones en superficies esféricas y cilíndricas.
🔬 El ensayo de Vickers es una variante del Knoop que utiliza una pirámide alargada para evitar fracturas en materiales quebradizos.
⏱️ La carga y el tiempo de aplicación son factores clave en estos ensayos, ya que afectan el tamaño de la huella y, por lo tanto, la medición de la dureza.
📐 Para obtener la dureza, se miden las dimensiones de la huella (diámetro o diagonales) y se utiliza una fórmula específica para cada ensayo.
🔄 La dureza de un material no es una propiedad fundamental fija; puede variar según condiciones como el tratamiento térmico o el endurecimiento por deformación plástica.
🔩 Los ensayos de dureza son aplicables a una variedad de materiales y proporcionan una forma de comparar la resistencia de diferentes sustancias a la deformación.
📈 Los resultados de los ensayos de dureza son útiles para el diseño de materiales y la evaluación de la calidad de los mismos en la industria.

Q & A

¿Qué es la dureza de un material?
-La dureza de un material es la resistencia que posee para ser deformado plásticamente por la acción de una penetración o rayado.
¿Cómo se evalúa la dureza de un material?
-Para evaluar la dureza de un material se utilizan ensayos específicos que consisten en presionar un penetrador de una forma determinada sobre el material y medir la huella o marca producida.
¿Cuáles son los ensayos de dureza más utilizados?
-Los ensayos de dureza más utilizados son el ensayo de Rockwell, el ensayo de Brinell, el ensayo de Vickers y el ensayo de micro dureza.
¿Qué penetradores se utilizan en el ensayo de Rockwell?
-En el ensayo de Rockwell se utilizan dos tipos de penetradores: un cono de diamante para materiales más duros y una esfera de acero templado o carburo de wolframio para materiales más blandos.
¿Cómo se realiza el ensayo de Brinell?
-En el ensayo de Brinell se utiliza una bola de acero templado por carburo de wolfram con un diámetro determinado. Se aplica una carga y la bola penetra en el material durante un tiempo estipulado. Después, se retira la carga y se evalúa y mide la huella para calcular la dureza.
¿Cómo se calcula la dureza en el ensayo de Vickers?
-En el ensayo de Vickers, la dureza se calcula dividiendo la carga aplicada entre la superficie de la huella, la cual se determina a partir de las medidas de las diagonales de la huella en forma de pirámide regular cuadrada.
¿Por qué el ensayo de Vickers es útil para una amplia gama de materiales?
-El ensayo de Vickers es útil para una amplia gama de materiales porque el penetrador es el mismo para todos los materiales y el valor de la dureza no depende del valor de la carga, lo que permite su uso en superficies esféricas y cílindricas y en materiales muy duros.
¿Qué es el ensayo de micro dureza y cómo se diferencia del ensayo de Vickers?
-El ensayo de micro dureza es una variante del ensayo de Vickers aplicable a escala microscópica, donde las dimensiones del penetrador y las cargas aplicadas son más pequeñas. Esto permite evaluar la dureza en distintas partes de la estructura de un material, como dentro de cada grano individual.
¿Cómo varía la dureza de un material según el tratamiento térmico o la deformación plástica que haya recibido?
-La dureza de un material puede variar considerablemente según el tratamiento térmico que haya recibido, como por ejemplo el endurecimiento por fricción, que produce un alargamiento de los granos del material en la dirección de la deformación, aumentando su dureza.
¿Por qué la dureza no es una propiedad fundamental de un material?
-La dureza no es una propiedad fundamental de un material porque un mismo material puede tener distintas duriedades según las condiciones que presente, como el tipo de tratamiento térmico o la deformación plástica sufrida.
¿Cómo se relaciona la dureza de un material con su resistencia a la tracción?
-Existe una relación entre la dureza de un material y su resistencia a la tracción, aunque el script no entra en detalles sobre esta relación. Generalmente, un material más duro tiende a tener una mayor resistencia a la tracción.
¿Cómo se puede medir la huella en el ensayo de Brinell?
-Para medir la huella en el ensayo de Brinell, se utiliza una lupa microscópica para determinar el diámetro de la huella, la cual tiene forma de casquete esférico. A partir de esta medida, se calcula la dureza.

Outlines

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🔎 Evaluación de la dureza de materiales

Este párrafo introduce los conceptos fundamentales de la dureza de los materiales y describe cuatro ensayos utilizados para medirla. La dureza se define como la resistencia a la deformación plástica o al rayado. Se mencionan los equipos de ensayo específicos y cómo funcionan, incluyendo el uso de penetradores con formas determinadas y la aplicación de cargas. Se destacan los ensayos de dureza Rockwell, Brinell, Knoop y Vickers, cada uno con sus particularidades y aplicaciones. Además, se discute cómo la dureza puede variar según el tratamiento térmico o la deformación plástica del material.

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📏 Ensayos de dureza específicos

Este párrafo se enfoca en los detalles de los ensayos de dureza específicos, como el Rockwell, Brinell, Knoop y Vickers. Se describen las etapas de cada ensayo, desde la preparación de la muestra hasta la aplicación de cargas y la medición de las marcas o huellas resultantes. Se destaca cómo se calcula la dureza en función de la profundidad de penetración o el tamaño de la huella, y cómo estos valores pueden variar según el material y las condiciones de ensayo. También se menciona la posibilidad de realizar ensayos de micro-dureza para evaluar áreas específicas de un material.

Mindmap

Keywords

💡Dureza

La dureza es la resistencia que un material ofrece a ser deformado plásticamente por la acción de una penetración o a ser rayado. Es un concepto central en el video, ya que todos los ensayos descritos están diseñados para medir esta propiedad. Por ejemplo, un diamante es muy duro y difícil de rayar, mientras que un material más blando podría ser fácilmente marcado o rayado.

💡Ensayo de dureza Rockwell

Es uno de los ensayos más utilizados para medir la dureza de un material. Utiliza dos tipos de penetradores: un cono de diamante para materiales duros y una esfera de acero templado para materiales más suaves. El ensayo implica aplicar una carga y medir la profundidad de penetración, donde un material más duro mostrará una marca más superficial. En el video, se destaca por su lectura rápida y directa.

💡Ensayo de dureza Brinell

Este ensayo utiliza una bola de acero templado como penetrador. Después de aplicar una carga y dejar que la bola penetre en el material durante un tiempo determinado, se retira la carga y se evalúa la huella. La dureza se calcula dividiendo la carga aplicada entre la superficie de la huella, la cual es esférica. Este ensayo se menciona en el video como uno que no proporciona una lectura directa de la dureza, sino que requiere medición adicional.

💡Ensayo de dureza Vickers

Este ensayo implica el uso de una pirámide regular cuadrada de diamante como penetrador. Al igual que en los ensayos anteriores, se aplica una carga y se medía la huella resultante. La dureza se calcula dividiendo la carga por la superficie de la huella, y este método se destaca por ser aplicable a una amplia variedad de materiales y superficies, incluidas las esféricas y cílindricas.

💡Microdureza

El ensayo de microdureza es una variante de los ensayos de Vickers que utiliza un penetrador y cargas más pequeños, lo que permite evaluar la dureza en áreas más pequeñas de un material. Esto es útil para analizar la dureza en la estructura interna del material, como dentro de cada grano individual. En el video, se menciona como una técnica que puede ser particularmente útil para evaluar capas delgadas o superficies que podrían ser dañadas por penetradores más grandes.

💡Penetradores

Los penetradores son una parte fundamental en los ensayos de dureza, ya que su forma y el material de los mismos varía según el tipo de ensayo y el material que se está evaluando. En el video, se discuten diferentes tipos de penetradores, como conos de diamante, esferas de acero y pirámides de diamante, cada uno con aplicaciones específicas para diferentes tipos de materiales.

💡Carga aplicada

La carga aplicada es una variable clave en los ensayos de dureza, ya que la cantidad de fuerza que se ejerce sobre el material influye directamente en la profundidad de penetración y, por lo tanto, en la medición de la dureza. En el video, se destaca la importancia de seleccionar la carga adecuada para cada ensayo y material, para obtener resultados precisos.

💡Huella

La huella es el resultado de la penetración del penetrador en el material una vez aplicada la carga. Su tamaño y forma dependen del tipo de ensayo y del material, y se utiliza para calcular la dureza. En el video, se describe cómo las marcas de huella pueden ser circulares, esféricas o tener forma de pirámide, y cómo su medición es crucial para determinar la dureza del material.

💡Escala de dureza

Las escalas de dureza son sistemas de medición estandarizados que se utilizan para expresar los resultados de los ensayos de dureza. En el video, se mencionan escalas como Rockwell y Brinell, que varían según el tipo de material y el penetrador utilizado. Estas escalas son fundamentales para comparar la dureza de diferentes materiales de manera consistente.

💡Materiales duros y blandos

El video compara materiales duros, como el diamante, que son difíciles de rayar o deformar, con materiales más blandos que pueden ser fácilmente marcados o deformados. Esta distinción es fundamental para entender la dureza y para seleccionar el ensayo de dureza adecuado. Por ejemplo, un cono de diamante se usaría para un ensayo de Rockwell en un material duro, mientras que una esfera de acero se usaría para un material más blando.

💡Tratamiento térmico

El tratamiento térmico es un proceso que puede cambiar la dureza de un material. Aunque no es el único factor, como se menciona en el video, es una técnica común utilizada para aumentar la dureza de los materiales mediante el cambio de su estructura cristalina. Un ejemplo dado es el endurecimiento por fricción, donde la laminación puede alargar los granos del material y aumentar su dureza.

Highlights

Se describen cuatro ensayos para evaluar la dureza de un material.

La dureza es la resistencia de un material a ser deformado plásticamente por penetración o rayado.

Los materiales más duros suelen ser más frágiles.

Los ensayos de dureza utilizan equipos específicos llamados durometeres.

El ensayo de dureza Rockwell utiliza dos tipos de penetradores: cono de diamante y esfera de acero templado.

El ensayo Rockwell proporciona una lectura directa y rápida del valor de dureza.

El ensayo de dureza Brinell implica la aplicación de una carga con una bola de acero y medición de la huella resultante.

La dureza en el ensayo Brinell se calcula dividiendo la carga aplicada por la superficie de la huella.

El ensayo de dureza Vickers utiliza una pirámide regular cuadrada de diamante y permite mediciones en superficies esféricas y cílindricas.

El ensayo de micro dureza Vickers se utiliza para evaluar la dureza en distintas partes de la estructura de un material.

El ensayo Knoop es una variante del ensayo Vickers que utiliza un penetrador con forma de pirámide alargada.

La dureza no es una propiedad fundamental de un material; puede variar según condiciones como el tratamiento térmico.

El endurecimiento por actitud es un proceso que aumenta la dureza de un material mediante la deformación plástica.

Los ensayos de dureza son aplicables a un gran rango de materiales, incluso a los más duros.

Los durometeres pueden contar con un microscopio incorporado para medir huellas en ensayos de micro dureza.

Existen equivalencias entre los métodos de ensayo de dureza, permitiendo la adaptación al material específico.

Los cambios en la dureza de un material también pueden deberse a procesos como la laminación.

Los ensayos de dureza son importantes para evaluar y comparar las propiedades de los materiales.