Universidad Autónoma de Nuevo León
Ingeniería Mecánica y Eléctrica
Lab. Ingeniería de Materiales
Practica 1
Nombre: Luis Gerardo Barrientos Espinosa
Matricula: 1805373 Carrera: IME
Hora: M3
Semestre: Agosto- Diciembre
3 de Septiembre del 2022
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Práctica 1: Dureza de Materiales - Universidad Autónoma de Nuevo León, Esquemas y mapas conceptuales de Ingeniería de Materiales
En este documento se presenta la práctica 1 de la asignatura Ingeniería de Materiales de la carrera de Ingeniería Mecánica y Eléctrica de la Universidad Autónoma de Nuevo León. El documento aborda el concepto de dureza de materiales, su medida mediante la escala de Mohs y otras pruebas como Brinell, Rockwell y Vickers. Se explica la importancia de la dureza en la identificación de minerales y en la industria manufacturera.
Tipo: Esquemas y mapas conceptuales
2021/2022
1 / 10
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Universidad Autónoma de Nuevo León
Ingeniería Mecánica y Eléctrica
Lab. Ingeniería de Materiales
Practica 1
Nombre: Luis Gerardo Barrientos Espinosa
Matricula: 1805373 Carrera: IME
Hora: M
Semestre: Agosto- Diciembre
3 de Septiembre del 2022
¿Qué es la dureza?
La capacidad de un material para resistir la deformación plástica, por lo general por indotación. El término también puede referirse a la resistencia a el rascado, a la abrasión, al corte y/o a la penetración. *INDOTACIÓN: Presionar sobre un material con otro material para dejarle marca (dejar una huella sobre un material por otro diferente).
Dureza a la rayadura.
Esta mide que tan resistente es una muestra a la fractura o deformación plástica permanente debido a la fricción entre un objeto afilado. La escala de Mohs es la que se suele utilizar para medirla.
Escala de Mohs
La escala de dureza de Mohs es una de las formas más antiguas de la medición de la dureza que fue ideada por el mineralogista alemán Friedrich Mohs en
- El ensayo de dureza de Mohs implica observar si una superficie de un material puede ser rayada por otra sustancia o material conocido con una dureza ya definida. Es una de las pruebas más importantes para la identificación de muestras de minerales. Esta prueba compara la resistencia de un mineral a ser rayado por diez minerales de referencia conocidos como la escala de dureza de Mohs, por eso se dice que es una prueba relativa.
Dureza por maquinabilidad
Es la oposición del material a ser maquinado. El término "maquinabilidad" hace referencia a la dificultad o facilidad de mecanizar una pieza. Un material con buena maquinabilidad es un material fácil de cortar, mientras que un material con mala maquinabilidad es un material difícil de cortar. Los criterios para determinar la “maquinabilidad” del material de una pieza son: ancho de la herramienta, dificultad en el control de la viruta, capacidad para obtener un mecanizado preciso, capacidad para lograr un buen acabado superficial. Hay varios factores que determinan que estos criterios pueden alcanzarse. Por ejemplo, el método de mecanizado, la máquina utilizada, la herramienta de corte y las condiciones de corte.
Dureza por absorción de energía
Método de dureza Shore permite calcular la elasticidad de un elemento cuando se deja caer otro sobre él o se intenta atravesarlo con algo más duro.
Fue gracias al ingenio del metalúrgico estadounidense Albert Shore, ganador de la medalla Elliott Cresson, que el primer durómetro de cuadrante apareció en el año 1915. Estaba destinado a determinar la resistencia de polímeros y elastómeros.
Materiales Ideales
La escala de dureza Shore se usa frecuentemente para medir elementos blandos o semiblandos. Califican entre ellos: plásticos, cauchos y elastómeros.
Detalles Técnicos
El durómetro empleado para aplicar el ensayo de dureza Shore, suele ser de acero, en forma de cilindro, dotado de una punta redonda y fuerte. En algunos casos también puede ser de diamante. Por lo general, tendrá un peso de, máximo, siete gramos. Al momento de realizar la lectura, el tubo estará fijado a una escala de 140 divisiones. Cuando este marca 100, se trata de un durómetro hecho de acero templado para medir la dureza de herramientas terminadas. En cualquiera de los casos, el proceso tiene una duración de apenas dos segundos. Éste puede ser colocado en cualquier posición que el investigador desee: inclinado, horizontal o vertical. Si la medición se realizará cuando esté en horizontal, bastará con restar 10 al resultado arrojado. Asimismo, 18 y 26 cuando se encuentra invertido. Hasta la fecha, existen dos versiones de
Hay una variedad de métodos de prueba de uso común (por ejemplo, Brinell, Knoop, Vickers y Rockwell). Hay tablas disponibles que correlacionan los números de dureza de los diferentes métodos de prueba donde se aplica la correlación. En todas las escalas, un número alto de dureza representa un metal duro. Además de la correlación entre los diferentes números de dureza, también existen algunas correlaciones posibles con otras propiedades del material. Por ejemplo, para aceros al carbono simples tratados térmicamente y aceros de aleación media, otra conversión conveniente es la de dureza Brinell a resistencia máxima a la tracción. En este caso, la resistencia máxima a la tracción (en psi) es aproximadamente igual al número de dureza Brinell multiplicado por 500. Generalmente, una dureza alta indicará una resistencia relativamente alta y una ductilidad baja en el material.
Prueba Rockwell
A diferencia de la prueba Brinell, el probador Rockwell mide la profundidad de penetración de un penetrador bajo una carga grande (carga mayor) en comparación con la penetración realizada por una precarga (carga menor). La carga menor establece la posición cero y la carga mayor se aplica y luego se retira mientras se mantiene la carga menor. La diferencia entre la profundidad de penetración antes y después de la aplicación de la carga principal se usa para calcular el número de dureza Rockwell. Es decir, la profundidad de penetración y la dureza son inversamente proporcionales. La principal ventaja de la dureza Rockwell es su capacidad para mostrar los valores de dureza directamente. El resultado es un número adimensional anotado como HRA, HRB, HRC , etc., donde la última letra es la escala Rockwell respectiva. Se pueden usar varias escalas diferentes a partir de posibles combinaciones de varios indentadores y cargas, un proceso que permite probar virtualmente todas las aleaciones metálicas. La prueba proporciona resultados para cuantificar la dureza de un material, que se expresa mediante el número de dureza Rockwell - HR. Los diversos tipos de indentadores combinados con una gama de cargas de prueba forman una matriz de escalas de dureza Rockwell que se aplican a diversos materiales. Rockwell B y Rockwell C son las pruebas típicas en esta instalación. El penetrador Rockwell B es una bola de carburo de tungsteno de 1,59 mm (1/16 de pulgada) de diámetro y la carga principal es de 100 kg. La prueba Rockwell C se realiza con un penetrador Brale ( cono de diamante de 120° ) y una carga mayor de 150 kg. Cada escala de dureza Rockwell se identifica con una letra que indica el tipo de indentador y las cargas mayor y menor utilizadas para la prueba. El número de dureza Rockwell se expresa como una combinación del valor de dureza numérico medido y la letra de escala precedida por las letras HR.
El método Vickers se basa en un sistema de medición óptico. El procedimiento de prueba de Microdureza, ASTM E-384, especifica un rango de cargas ligeras utilizando un indentador de diamante para hacer una muesca que se mide y convierte en un valor de dureza. La prueba de Vickers suele ser más fácil de usar que otras pruebas de dureza, ya que los cálculos requeridos son independientes del tamaño del penetrador, y el penetrador se puede usar para todos los materiales, independientemente de su dureza.
Bibliografías
https://www.areatecnologia.com/materiales/escala-de-dureza-de-mohs.html#:~:t ext=%2D%20Dureza%20al%20rayado%3A%20Esta%20mide,se%20suele% utilizar%20para%20medirla. https://www.patologiasconstruccion.net/2012/10/medicion-de-la-dureza-de-mat eriales/ https://carbide.mmc.co.jp/permanent/courses/130/machinability.html#:~:text=P or%20lo%20general%2C%20se%20considera,180%20HB%20y%20280%20H B.&text=La%20adhesividad%20del%20material%20de,con%20la%20resistenci a%20al%20corte. https://www.rocasyminerales.net/dureza-shore/ https://material-properties.org/es/que-es-la-dureza-de-indentacion-definicion/ https://material-properties.org/what-is-brinell-hardness-test-definition/ https://www.nuclear-power.com/nuclear-engineering/materials-science/material- properties/hardness/rockwell-hardness-test/ https://www.nuclear-power.com/nuclear-engineering/materials-science/material- properties/hardness/vickers-hardness-test-vickers-hardness-number/