Ensayo de dureza
El ensayo de dureza permite determinar la resistencia que ofrece un material a ser rayado o penetrado por una pieza de otro material distinto.
La dureza está ligada al comportamiento de un material frente a la abrasión o desgaste y la facilidad con que puede ser sometido a mecanizado.
Para determinar la dureza pueden hacerse ensayos que miden la resistencia al rayado o a la penetración.
Es el método más antiguo para medir la dureza, y aún se usa en Mineralogía.
En la escala de Mohs se compara el material que se pretende analizar con 10 minerales tomados como patrones, numerados del 1 al 10 en orden creciente de dureza.
Se utiliza el valor inverso de la anchura de la raya para que a los materiales más duros les corresponda una dureza mayor.
En estos ensayos se mide la resistencia de un material al ser penetrado por una pieza de otro material, denominado penetrador, el cual se empuja con una fuerza controlada y durante un tiempo fijo contra la superficie del material cuya dureza se desea calcular.
Fue ideado en los años 1900 por el ingeniero sueco Johann August Brinell.
donde HB es la dureza Brinell, y se mide en kp/mm² La huella producida por el penetrador tiene la forma de un casquete esférico, cuya superficie será: Del triángulo rectángulo se deduce que: y, por tanto: De este modo, la superficie del casquete esférico será: y el valor de la dureza Brindell vendrá dado por: Para medir el diámetro d de la huella se utiliza una lupa microscópica.
Para conseguir que la deformación plástica que experimenta el material no se extienda a todo el espesor de la pieza, el diámetro de la bola debe elegirse adecuadamente en función del espesor de la pieza sometida al ensayo.
Para que las huellas obtenidas con bolas de diferente diámetro sean semejantes y las durezas resulten comparables, se debe cumplir: donde K puede tomar distintos valores.
Mediante el ensayo Brinell y utilizando un coeficiente de proporcionalidad se puede calcular la resistencia a la tracción.
con el fin de que las durezas Brinell y Vickers coincidan.
La dureza Vickers se calcula dividiendo la fuerza con la que se aprieta el penetrador entre el área de la huella que deja.
