ENSAYO DE DUREZA PARA ALUMINIO

LUIS CARLOS CANTE MOLINAANDRS MOLINA SANDOVALMANUEL ANTONIO FORERO CASTAEDA

UNIVERSIDAD PEDAGGICA Y TECNOLGICA DE COLOMBIAFACULTAD DE INGENIERA ESCUELA DE METALURGIATUNJA 2013ENSAYO DE DUREZA PARA ALUMINIO

LUIS CARLOS CANTE MOLINAANDRS MOLINA SANDOVALMANUEL ANTONIO FORERO CASTAEDA

INFORME DE LABORATORIO N 2 CARACTERIZACIN DE MATERIALES

ING. ALVARO FORERODOCENTE

UNIVERSIDAD PEDAGGICA Y TECNOLGICA DE COLOMBIAFACULTAD DE INGENIERA ESCUELA DE METALURGIATUNJA 2013CONTENIDO pg.0. INTRODUCCIN61. MARCO TERICO71.1. DUREZA ROCKWELL .............71.2. Ensayo Rockwell Superficial .......81.3. Nomenclatura9

2. DESARROLLO EXPERIMENTAL.....102.1. MATERIALES....102.2. PROCEDIMIENTO....102.3. DATOS TOMADOS ..103. PRESENTACIN DE RESULTADOS Y ANLISIS...113.1. Durezas para la maquina Rockwell...11

4. CONCLUSIONES....12BIBLIOGRAFA...13ANEXOS......14

LISTA DE FIGURASpg.Figura 1 figura del aparato de medicin escala de dureza Rockwell.......................9Figura 2 Figura del aparato Rockwell Superficial.. 10

Figura 3 figura de la punta del durmetro...12

LISTA DE TABLAS.Pg. Tabla 1 Escalas de dureza Rockwell ..8Tabla 2 Escalas de Dureza Rockwell Superficial .9Tabla 3. Dureza tomadas en el durmetro Rockwell.10

ANEXOSPg. Anexo A Durometros. Laboratorios UPTC.14

RESUMENEn esta prctica se determinara la dureza del aluminio al aplicarle una fuerza de penetracin utilizando la escala de dureza Rockwell, y mediante ste se analiza cual es la correlacin de resistencia del material segn sus propiedades al material puro. Una vez teniendo la dureza se correlaciona con la resistencia del material podemos tomar decisiones para en que campo se desea utilizar, obra o construccin.

PALABRAS IMPORTANTES: dureza, Rockwell, resistencia.

INTRODUCCIN

Para determinar el comportamiento mecnico de un material se puede realizar mediante diferentes pruebas. En este laboratorio se realiz el ensayo de dureza que mide la resistencia de un material a la penetracin, y proporciona una medida de la resistencia del material al desgaste y a la abrasin, en este laboratorio se utiliz el ensayo de dureza Rockwell. Tomando diferentes medidas para as poder determinar con ms exactitud la dureza del material. Con estas durezas se determina la correlacin entre la dureza y la resistencia a la traccin para as poder tomar decisiones sobre el comportamiento del material.

1. MARCO TERICO

1.1. DUREZA ROCKWELL

La dureza Rockwell o ensayo de dureza Rockwell es un mtodo para determinar la dureza, es decir, la resistencia de un material a ser penetrado. El ensayo de dureza Rockwell constituye el mtodo ms usado para medir la dureza debido a que es muy simple de llevar a cabo y no requiere conocimientos especiales. Se pueden utilizar diferentes escalas que provienen de la utilizacin de distintas combinaciones de penetradores y cargas, lo cual permite ensayar prcticamente cualquier metal o aleacin. Hay dos tipos de penetradores: unas bolas esfricas de acero endurecido (templado y pulido) de 1/16, 1/8, y pulg, y un penetrador cnico de diamante con un ngulo de 120 +/- 30' y vrtice redondeado formando un casquete esfrico de radio 0,20 mm (Brale), el cual se utiliza para los materiales ms duros. El ensayo consiste en disponer un material con una superficie plana en la base de la mquina. Se le aplica una precarga menor de 10 kg, bsicamente para eliminar la deformacin elstica y obtener un resultado mucho ms preciso. Luego se le aplica durante unos 15 segundos un esfuerzo que vara desde 60 a 150 kgf a compresin. Se desaplica la carga y mediante un durmetro Rockwell se obtiene el valor de la dureza directamente en la pantalla, el cual vara de forma proporcional con el tipo de material que se utilice. Tambin se puede encontrar la profundidad de la penetracin con los valores obtenidos del durmetro si se conoce el material.Para no cometer errores muy grandes el espesor de la probeta del material en cuestin debe ser al menos diez veces la profundidad de la huella. Tambin decir que los valores por debajo de 20 y por encima de 100 normalmente son muy imprecisos y debera hacerse un cambio de escala.En la siguiente tabla se muestra las caractersticas que identifican este tipo de ensayo.

Tabla 1. Escalas de dureza Rockwell

Smbolo de la escalaPenetradorCarga mayor (kg)Aplicaciones

ADiamante60Aceros tratados y sin tratar. Materiales muy duros. Chapas duras y delgadas.

BEsfera de 1/16 pulgada100Aceros recocidos y normalizados.

CDiamante150Aceros tratados trmicamente.

DDiamante100Aceros cementados.

EEsfera de 1/8 pulgada101Metales blandos y antifriccin.

FEsfera de 1/16 pulgada60Bronce recocido.

GEsfera de 1/16 pulgada150Bronce fosforoso y otros materiales.

HEsfera de 1/8 pulgada60Metales blandos con poca homogeneidad, fundiciones con base hierro.

KEsfera de 1/8 pulgada150Aplicaciones anlogas al tipo anterior.

1.1.1. Ensayo Rockwell Superficial

Es una variante del Ensayo Rockwell cuyo fin es nicamente analizar la superficie de los materiales. Por ejemplo, para analizar la superficie de un acero que ha sido tratado por carburacin y medir as su dureza. Su tcnica es bsicamente reducir el esfuerzo aplicado para slo penetrar en la superficie. Para este ensayo se utiliza una precarga menor de 3 kg, seguida de una carga mayor de 15, 30 45 kg. Estas escalas se identifican mediante nmero (15, 30 45) y una letra (N, T, W o Y) en funcin del penetrador.

Las caractersticas de este ensayo se muestran a continuacin.

Tabla 2. Escalas de Dureza Rockwell SuperficialSmbolo de la escalaPenetradorCarga mayor (kg)Aplicaciones

15NDiamante15Aceros nitrurados, cementados y herramientas de gran dureza.

30NDiamante30Aplicaciones anlogas al tipo anterior.

45NDiamante45Aplicaciones anlogas al tipo anterior.

15TBola de 1/16 pulgada15Bronce, latn y aceros blandos

30TBola de 1/16 pulgada30Bronce, latn y aceros blandos

45TBola de 1/16 pulgada45Bronce, latn y aceros blandos

15WBola de 1/8 pulgada15Bronce, latn y aceros blandos

30WBola de 1/8 pulgada30Bronce, latn y aceros blandos

45WBola de 1/8 pulgada45Bronce, latn y aceros blandos

1.1.2. NomenclaturaLas durezas Rockwell y Rockwell superficial vienen dadas por la siguiente formula:

nHRLetraDonde: n es la carga aplicada en kg HR es el identificador del ensayo Rockwell LETRA va a continuacin de HR y es la letra correspondiente a la Escala usada

Un ejemplo para un material que se le ha aplicado un esfuerzo de 60 kg y se ha usado la escala B sera: 60HRBO para un material superficial que se le ha aplicado un esfuerzo de 30 kg con bola de 1/8 pulgadas: 30HR30W

2. DESARROLLO EXPERIMENTALA continuacin se describe el procedimiento seguido durante la prctica, incluyendo los materiales y los datos tomados durante sta.2.1. MATERIALES

Aluminio Segueta Esmeril Lijas Durmetro

2.2. PROCEDIMIENTOEl Aluminio, se cort y se prepar adecuadamente en forma de probeta para as poder realizar el respectivo ensayos de dureza; Posteriormente se tom la probeta para el respectivo ensayo de dureza en la maquina Rockwell, tomando 5 durezas, en las diferentes caras para as sacar el promedio de estas que ser la dureza del respectivo material.Se utiliz la escala B del durmetro, es decir con punta de bola de acero, con una carga de 100 kgf2.3. DATOS TOMADOS

Tabla 3. Durezas tomadas en la maquina Rockwell

ENSAYO NVALOR DE DUREZA

165

264

365

464

565

3. PRESENTACIN DE RESULTADOS Y ANLISIS3.1. Durezas para la maquina Rockwell Aluminio:

Dureza del Aluminio: 65HRB.

4. CONCLUSIONES

Despus de haber realizado la prctica en el laboratorio y sus respectivos clculos se puede concluir lo siguientes puntos: El ensayo Rockwell es uno de los ms utilizados, porque no constituye una gran prdida de material, incluso es posible reutilizar la pieza. Se puede concluir que el ensayo Rockwell es ms fcil de llevar a cabo, porque no implica mayores clculos matemticos y el resultado de cada ensayo se obtiene de la directa lectura del dial. Se conoci y aprendi a utilizar una mquina de dureza Rockwell. Por la rapidez y sencillez de los ensayos se pueden efectuar numerosos en muy poco tiempo y as verificar la autenticidad de los resultados.

BIBLIOGRAFA

1. DONALD R. ASKELAND; PRADEEP P. PHULE, Ciencia e ingeniera de los materiales, cuarta edicin, editorial Thomson.2. http://es.wikipedia-org/w/index.php?oldid=590591823. http://es.wikipedia-org/w/index.php?oldid=57929445

ANEXOS

Anexo A. Durometro Rockwell . Laboratorios UPTC

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