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Mayo de 2020 Página 2 de 3

Controlar la dureza para predecir el desempeño

Hacer una prueba de dureza puede ser una manera fácil y rápida de controlar la calidad de un producto. Tinius Olsen describe todo el espectro de estas pruebas y cuándo debe seleccionarse cada una.

Rockwell mide la profundidad permanente de la sangría producida por una fuerza/carga en un penetrador. Como ejemplo, un penetrador puede ser una bola de carburo de tungsteno de algún diámetro específico o un cono esférico con punta de diamante de 120° de ángulo y un radio de punta de 0.2 mm, comúnmente conocido como "Brale Indenter". La combinación de sangría y la carga de prueba determinan la escala de dureza que se expresa en letras como A, B y C, etc. "

Al seleccionar una escala Rockwell, una guía general es seleccionar la escala que especifica la mayor combinación de carga e indentación posible. Esto sería sin exceder las condiciones de operación definidas y sin tener en cuenta las condiciones que pueden influir en el resultado de la prueba. Estas condiciones incluyen, entre otras, permanecer dentro del rango de dureza de la escala Rockwell utilizada, muestras de prueba que están por debajo del grosor mínimo para la profundidad de la huella o una impresión de prueba que cae demasiado cerca del borde de la muestra u otra impresión. Esto también incluye pruebas en muestras cilíndricas.

"La dureza Brinell, por otro lado, se determina aplicando una esfera de carburo de tungsteno de un diámetro específico a una carga especificada en la superficie de un material y midiendo ópticamente el diámetro de la sangría huella después de la prueba".

La prueba de dureza Brinell se usa con mayor frecuencia para probar materiales que tienen una estructura demasiado profunda o que tienen que desbastar una superficie para ser probados utilizando otro método de prueba, como piezas fundidas y forjadas. Las pruebas de Brinell a menudo usan una carga de prueba muy alta (3000 kgf) y un penetrador de 10 mm de diámetro para que la huella resultante promedie la mayoría de las inconsistencias de la superficie y la superficie. Se pueden utilizar combinaciones de carga más ligera / diámetro de bola cuando el espesor de la muestra no admite las cargas más pesadas de Brinell.

"El número de dureza Brinell se obtiene dividiendo la carga utilizada, en kilogramos, por el área de superficie real de la sangría en milímetros cuadrados".

Pruebas en escala micro

Los métodos de prueba de dureza Vickers y Knoop, también conocidos como método de prueba de microdureza debido a las cargas ligeras que se aplican, se utilizan principalmente para piezas pequeñas, secciones delgadas, microestructuras, áreas afectadas por el calor de soldadura, pruebas de fractura o trabajo de profundidad de caja. Aunque Vickers y Knoop son pruebas muy diferentes basadas en el diseño de penetración y la forma en que miden la huella resultante, ambas comparten la misma metodología para aplicar la prueba y se realizan comúnmente en el mismo probador de dureza.

Es muy útil para realizar pruebas en un amplio tipo de materiales, pero las muestras de prueba deben estar altamente pulidas para permitir medir el tamaño de las impresiones en micras. Por lo general, las cargas para las pruebas de Knoop o Vickers son muy ligeras, con un rango de 1 gm a 1 kgf, aunque las cargas "Macro" de Vickers pueden variar hasta 120 kg o más.

El método de prueba Vickers somete la superficie de la muestra a una carga predefinida, ejercida por un penetrador de diamante piramidal de cuatro lados. Esto proporciona un período de tiempo estandarizado denominado tiempo de permanencia. La diagonal de la huella resultante se mide con un microscopio y luego se calcula el valor de dureza Vickers.

Knoop difiere de las pruebas de Vickers al alargar dos de los penetradores de diamante de cuatro lados y solo utiliza las dimensiones de la impresión alargada para determinar el valor de dureza de Knoop. Este diseño es para poder probar la dureza de los materiales más blandos con la menor cantidad de penetración en todos los tipos de pruebas de dureza.

“Esta prueba se utiliza en las aplicaciones de control de calidad más exigentes. Esto incluye la inspección de soldaduras sometidas a presiones extremas y maquinaria pesada utilizada en las operaciones de fabricación".

Básicamente, el tipo de material y la dureza esperada determinarán el método de prueba. Los materiales como los aceros para rodamientos endurecidos tienen un tamaño de grano pequeño y se pueden medir utilizando la escala Rockwell debido al uso de penetradores de diamante y una alta carga de PSI. Los materiales como los hierros fundidos y los metales en polvo necesitarán una sangría mucho mayor, como la utilizada con las escamas Brinell. Es posible que sea necesario medir piezas muy pequeñas o secciones pequeñas en un probador de microdureza utilizando la escala Vickers o Knoop.

De la mano de expertos

Tinius Olsen Testing Machine Company fue fundada en 1880 por el ingeniero noruego Tinius Olsen y sigue siendo uno de los líderes mundiales en el fabricante especializado y el suministro de máquinas de prueba de tensión estática y / o materiales de compresión.


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