16 Unidad 2:Pruebas de dureza

OBJETIVO

Después de completar esta unidad, debería poder:

• Realizar una prueba de Rockwell
• Realizar una prueba de Brinell

Más allá de verificar nuestro tratamiento térmico en el taller, en ocasiones también es necesario probar la dureza para el trabajo de producción. Aunque sea una mala planificación, de vez en cuando llega un trabajo a nuestro taller con una aleación desconocida o tal vez se conoce su composición pero no la dureza. Es posible usar una lima para probar aproximadamente la maquinabilidad de ese metal, pero la mejor manera de seleccionar los tipos de cortadores, la velocidad y los avances es una verdadera medición de la dureza.

Brinell: Prueba de dureza leyendo el diámetro de la marca de un penetrador de bola.

Rockwell: Prueba de dureza leyendo la profundidad de un penetrador.

Prueba de dureza Rockwell

El Rockwell es un método ampliamente aceptado tanto para metales duros como blandos. Este sistema mide la maleabilidad midiendo la profundidad que una sonda puntiaguda de forma y tamaño conocidos penetrará en el material si se le aplica una cantidad exacta de fuerza. Debido a la gama de Rockwell, es la prueba más popular en talleres de herramientas y producción pequeña y laboratorios de formación.

Números de Rockwell:

Hay varias escalas diferentes dentro del sistema Rockwell. Usaremos la escala Rockwell C, utilizada correctamente en el acero templado. Se puede decir que la escala C comienza en 0 (acero recocido) y llega hasta 68, más dura que una broca HSS, cerca de una herramienta de carburo. Está simbolizado por una R más grande con el subíndice de escala.

R_C

La prueba de Rockwell de dos pasos:

Paso 1. Calibrar la carga

El objeto de prueba se coloca sobre el yunque inferior de manera que sea estable y no se mueva cuando se presione hacia abajo desde arriba. A continuación, un penetrador de diamante en forma de cono se pone en contacto y luego se introduce en el metal a un valor predeterminado de 20 libras. Eso hace que la punta cónica se hunda en el metal de 0,003 a 0,006 pulgadas. Esta es la carga de calibración inicial. En ese momento, se gira un indicador de cuadrante grande para indicar cero.

Paso 2.

Carga de prueba Luego, con la presión de calibración sobre el penetrador y el indicador ajustados a cero, se agrega una segunda carga de prueba adicional de 20 libras. A medida que el diamante se hunde más, su profundidad añadida se traduce en esfera, pero en una relación inversa. Cuanto más profundo penetra el diamante, más suave se prueba el metal, por lo tanto, el número más bajo que debe aparecer en la esfera del dial. A la inversa, cuando la punta no puede profundizar mucho, el metal es duro y se registra más alto en la esfera del dial.

El Método Rockwell

El método Rockwell mide la profundidad permanente de la muesca producida por una fuerza/carga en un penetrador.

1. Preparar la muestra.

2. Coloque la muestra de prueba en el yunque.

3. Se aplica una fuerza de prueba preliminar (comúnmente conocida como precarga o carga menor) a una muestra usando un indentador de diamante.

4. Esta carga representa la posición cero o de referencia que atraviesa la superficie para reducir los efectos del acabado superficial. Después de la precarga, se aplica una carga adicional, denominada carga principal, para alcanzar la carga de prueba total requerida.

5. Esta fuerza se mantiene durante un tiempo predeterminado (tiempo de permanencia:10-15 segundos) para permitir la recuperación elástica.

6. A continuación, se libera esta carga principal y se mide la posición final frente a la posición derivada de la precarga, la variación de la profundidad de la muesca entre el valor de precarga y el valor de la carga principal. Esta distancia se convierte en un número de dureza.

La prueba de dureza Brinell

La prueba de dureza Brinell es muy similar al sistema Rockwell en el sentido de que se fuerza un penetrador en la muestra; sin embargo, aquí el calibre medido es el diámetro de la abolladura hecha por la penetración de una bola de acero duro de tamaño conocido en la pieza de trabajo. superficie. Las bolas de acero endurecido para herramientas se usan para probar materiales más blandos, mientras que una bola de penetración de carburo se usa para probar metales más duros.

Debido a la dureza superior, factor limitante de la bola Brinell, esta prueba se usa correctamente como prueba de metales de dureza blanda a media.

Los números de la escala de Brinell:

La escala va desde 160 para acero recocido hasta aproximadamente 700 para acero muy duro.

La prueba de dureza Brinell es una forma alternativa de probar la dureza de metales y aleaciones.

1. Preparar la muestra.
2. Coloque la muestra de prueba en el yunque.
3. Mueva el indentador hacia abajo hasta su posición en la superficie de la pieza.
4. Se aplica una carga menor y se establece una posición de referencia cero.
5. La carga principal se aplica durante un período de tiempo específico (10 a 15 segundos) más allá de cero.
6. La carga principal se libera, dejando aplicada la carga menor.
7. Siga el proceso para determinar la dureza Brinell de una muestra de aluminio.
   1. Presione el indentador en la muestra utilizando una fuerza de prueba controlada con precisión.
   2. Mantenga la fuerza durante un tiempo de permanencia específico (generalmente de 10 a 15 segundos).
   3. Después de que se complete el tiempo de permanencia, retire el indentador, dejando una marca redonda en la muestra.
   4. El tamaño de la muesca se determina ópticamente midiendo dos diagonales de la muesca redonda usando un microscopio portátil o uno integrado con el dispositivo de aplicación de carga.
   5. El número de dureza Brinell es una función de la fuerza de prueba dividida por el área de la superficie curva de la muesca. La muesca se considera esférica, con un radio igual a la mitad del diámetro de la bola. El promedio de las dos diagonales se usa en la siguiente fórmula para calcular la dureza Brinell.

BHN=F2D(D-D2-d2)

Prueba de unidad:

1. Enumere cinco medidas de seguridad para el tratamiento térmico.

2. ¿Qué es lo primero que debe saber al tratar térmicamente un acero?

3. ¿Cuál es el tiempo de remojo para un espesor de metal de 1 a 2”?

4. Explique el tiempo de remojo.

5. Una vez que se completa el tiempo de remojo, ¿cuál es el siguiente paso?

6. Para templar la pieza de muestra, ¿a qué temperatura debe colocarse en el horno?

7. Explique Austenitizar y Enfriar.

8. ¿Qué es un Air-cool?

9. Por favor explique El Método Rockwell.

10. Explique la prueba de dureza Brinell.

Información de atribución del capítulo

Este capítulo se derivó de las siguientes fuentes.

• Tratamiento térmico derivado del tratamiento térmico de aceros al carbono y de baja aleación del Instituto Tecnológico de Massachusetts, CC:BY-NC-SA 4.0.
• Ecuación de prueba de dureza Brinell derivado de Brinell Dureza por CORE-Materials Resource Finder, CC:BY.