Método Brinell
El método Brinell consiste en comprimir una esfera de acero sobre la pieza objeto de estudio, de forma que se genere una huella con unas dimensiones determinadas, con lo que se podría hallar de forma cuantitativa el valor de la dureza. Teóricamente, si sobre una bola de diámetro D se aplica una carga de valor P, se genera una huella en forma de casquete esférico y de diámetro d en la superficie a ensayar. La conclusión final es que solamente hay que medir el diámetro del casquete esférico d para obtener el valor de la dureza Brinell.
Designación de la Dureza Brinell
La dureza Brinell se designará por las letras HBW:
- Valor de la dureza Brinell: Obtenido de la determinación del diámetro medio de la huella y aplicando las fórmulas correspondientes.
- Símbolo de dureza: Según indica la norma UNE-EN ISO 6505-1 y se realizará con las letras HBW.
- Diámetro de la bola: Empleada como penetrador en mm.
- Valor de la fuerza de ensayo utilizada: Expresada en kgf.
- Tiempo de aplicación de la carga: Se indicará cuando el tiempo esté fuera del intervalo normalizado de 10 a 15 segundos.
Informe del Ensayo Brinell
Al concluir el ensayo, se deberá realizar un informe correspondiente, donde se detallen todos los parámetros que intervinieron en la prueba. Este documento contendrá la siguiente información:
- Referencia a la norma que rige este ensayo: ISO 6506.
- Identificación de la probeta, indicando todos los detalles necesarios.
- La temperatura a la que se realizó el ensayo, siempre y cuando esta fuera de los parámetros normalizados.
- El resultado de la dureza obtenido mediante el cálculo.
- Cualquier tipo de detalle o requisito adicional que pudiera afectar a esta prueba y, por lo tanto, a los resultados obtenidos.
Método Vickers
Designación de la Dureza Vickers
La dureza Vickers se designará con las letras HV:
- Valor de la dureza Vickers: Obtenido de la determinación de la longitud media de la diagonal de la huella y aplicando las fórmulas.
- Símbolo de dureza: Según indica la norma UNE-EN ISO 6507-1, se realizará con las letras HV.
- Valor de la fuerza de ensayo utilizada: Expresada en kgf.
- Tiempo de aplicación de la carga: Se indicará cuando el tiempo esté fuera del intervalo normalizado de 10 a 15 segundos.
Informe de Ensayo Vickers
El informe del ensayo Vickers deberá contener:
- Referencia a la norma que rige este ensayo: ISO 6507.
- Identificación de la probeta, indicando todos los detalles necesarios.
- La temperatura de realización del ensayo, siempre que esté fuera de los parámetros normalizados.
- El resultado de la dureza obtenido mediante el cálculo.
- Cualquier tipo de detalle adicional que afectase a esta prueba y así a los resultados obtenidos.
Método Rockwell
Designación de la Dureza Rockwell
La dureza Rockwell se designará con las letras HR:
- Valor de la dureza Rockwell: Obtenido de la lectura del durómetro y de la aplicación de fórmulas.
- Símbolo de dureza: Según indica la norma UNE-EN ISO 6508-1, se realizará con las letras HR.
- Símbolo de la escala Rockwell.
- Indicación del tipo de bola empleada, si es el caso.
Informe de Ensayo Rockwell
Al concluir el ensayo, se deberá realizar un informe donde se detallen todos los parámetros de la prueba:
- Referencia a la norma que rige este ensayo: ISO 6508.
- Identificación de la probeta, indicando todos los detalles.
- La temperatura del ensayo, cuando se encuentre fuera del intervalo de 10ºC a 35ºC.
- El resultado de la dureza obtenido.
- Cualquier detalle o requisito adicional que pudiera afectar a la prueba y así a los resultados.
Ensayos de Dureza Dinámicos
Estos equipos permiten realizar operaciones en cualquier sitio sin necesidad de mover el elemento a estudiar.
Dureza Poldi
En este método, el esfuerzo realizado sobre la bola no es progresivamente creciente, sino que actúa de golpe. Se trata de aplicar una fuerza F sobre un yunque con la ayuda de un martillo. El martillo transmitirá el esfuerzo a un patrón que estará apoyado sobre la bola, y en la parte inferior estará la pieza a estudiar. Debido al sistema, se generan dos huellas: una que poseerá una dureza conocida y otra en el material a estudiar. Se miden las impresiones producidas y así determinaremos la dureza que posee el elemento a analizar.
Métodos de Retroceso (Durezas Shore)
El ensayo se realizará con un esclerómetro. Hay varios modelos; el más antiguo está formado por un tubo transparente de 300 mm de longitud. Dentro hay un martillo con punta de diamante redondeada y con un peso de 2.36g. Se eleva hasta 10» (254 mm) dividida en 114 partes. Al chocar contra el material, deformará elásticamente la punta del martillo, rebotando hasta una altura que proporcionará la dureza Shore.
Diagrama de Transición Esfuerzos-Deformaciones
Este diagrama estará representado por dos ejes. En el de ordenadas, las tensiones; y en el de abscisas, los alargamientos unitarios. Al aplicar una fuerza sobre los materiales, todos tienen, en mayor o menor proporción, elasticidad, para pasar a un estado plástico que generará deformaciones permanentes.
- Elasticidad: Es la propiedad general de los cuerpos sólidos con la que recobran más o menos su extensión y forma al cesar la fuerza que las deformaba.
- Plasticidad: Es el cambio de extensión y forma que adquiere de forma permanente e irreversible, aunque cese la fuerza que lo generaba.
Zona Plástica
- Límite elástico aparente: Es la tensión que soporta la probeta en la transición entre la zona elástica y la plástica.
- Límite elástico convencional: Es la tensión que, después de ser aplicada, genera una deformación permanente del 0.2% de su longitud inicial.
La tensión de trabajo va sufriendo una variación en su estructura cristalina, adquiriendo un endurecimiento y, por lo tanto, una mayor resistencia. En el punto d encontraríamos el valor de carga máxima.
Tensión Nominal vs. Tensión Real
Una vez superada la fuerza máxima, se aprecia en el centro de la probeta una concentración muy acentuada llamada estricción.
- Tensión nominal: Se calcula considerando la sección inicial. Los valores obtenidos no se ajustan a la realidad.
- Tensión real: Tiene en cuenta cada fuerza aplicada a la sección real de la probeta. Por ello, debemos darnos cuenta de que la tensión real que soporta la probeta es mayor que la nominal, pues con una menor sección el material soporta un mayor esfuerzo.
Máquinas Universales de Ensayos
Estas máquinas deben cumplir con los siguientes requisitos:
- Referencia a la norma de aplicación: EN 1002-1.
- Características que identifiquen claramente la muestra objeto de ensayo.
- Tipo de material objeto de análisis.
- Tipo de muestra objeto de ensayo.
- Resultado del ensayo indicando como mínimo: valores de resistencia en MPa, los valores de elongación porcentual, la estricción porcentual.
Ensayo de Compresión
Suele realizarse en materiales que trabajan bajo cargas de compresión, por lo que su aplicación estriba en el control y el estudio de piedras, hormigón, fundiciones, etc. Por otro lado, en materiales plásticos como el acero suave, cobre, bronce, etc., se dará por terminado el ensayo cuando la muestra se aplaste y aparezcan grietas.
- Periodo elástico: Partiendo del origen de coordenadas, observamos una recta que representa la zona donde los esfuerzos son proporcionales a las contracciones sufridas por la probeta.
- Periodo plástico: A partir del punto B comienza la fluencia del material y, por lo tanto, la deformación permanente.