Ensayos no Destructivos (END) Tema :
Dureza de metales con La técnica din Nota:
Apellidos y Nombres:
PFR – TECSUP Página 1/14 Código : M36315 Semestre: III Grupo : B Lab. Nº : 02
Dureza por rebote: I.
OBJETIVOS
Realizar el ensayo de dureza superficial de un acero por el la técnica de dureza de Leeb (HL) mediante el método de rebote según Leeb. Realizar las conversiones en el equipo de determinados valores de dureza de Leeb a otros valores de dureza (estática) como: de dureza: Brinell (HB), Vickers (HV) Rockwell (HRA, HRB, HRC), Shore, (HS) para metales y resistencia a la tracción del acero (Rm) A. HERRAMIENTAS : -
Durómetro portátil EQUOTIP 3
B. MATERIALES Y/O PROBETAS -
A)
Probetas de acero SAE 1020 Otros.
PFR – TECSUP Página 2/14
Tecnología de Materiales Avanzado
B) PROCESAMIENTO DE DATOS PARA EL CONTROL ESTADÍSTICO DE PROCESO: Realizar la distribución de frecuencia, ¿Cuál es la forma de la curva? TABLA 1 – Acero para herramientas 1020
n
HLD
HV
HRC
1
382
146
27.2
2
379
153
33.3
3
412
141
28.7
4
408
138
30.3
5
385
145
35.1
´x
393
145
30.9
Máximo
412
143
35.1
Mínimo
379
138
27.2
s
15.5
5.9
3.25
R
3
15
7.9
HLD
=
393 =78.6 5
=
145 =29 5
=
30.9 =6.18 5
3
= 5 =0.6
HV
=
15 =3 5
HRC
=
7.9 =1.58 5
Tecnología de Materiales Avanzado
TABLA 2 – Acero inoxidable
n
HLD
HV
1
412
162
2
411
181
3
432
163
4
443
153
5
436
150
´x
428
162
Máximo
443
181
Mínimo
412
150
s
12.7
12.1
R
31
31
HLD
=
428 =85.6 5
=
31 =6.2 5
=
162 =32.4 5
=
31 =6.2 5
HV
PFR – TECSUP Página 3/14
PFR – TECSUP Página 4/14
Tecnología de Materiales Avanzado
TABLA 3 – Acero A 36
n
HLD
HV
HB
1
350
95
100
2
345
96
98
3
363
98
103
4
326
95
100
5
345
108
108
´x
346
98
102
Máximo
363
108
108
Mínimo
326
95
98
s
13.3
5.5
3.9
R
37
13
10
HLD
=
346 =69.2 5
=
98 =19.6 5
=
102 =20.4 5
=
37 =7.4 5
HV
=
HB
=
10 =2 5
13 =2.6 5
PFR – TECSUP Página 5/14
Tecnología de Materiales Avanzado
TABLA 4 – Bronce
n
HLD
HB
1
429
130
2
428
122
3
457
126
4
420
121
5
431
149
´x
433
130
Máximo
437
149
Mínimo
420
121
s
14.1
11.4
R
37
28
HLD
=
433 =86.6 5
=
130 =26 5
=
37 =7.4 5
HB
=
28 =5.6 5
PFR – TECSUP Página 6/14
Tecnología de Materiales Avanzado
TABLA 5 – Aluminio
n
HLD
HV
HB
1
307
52
58
2
290
55
59
3
300
58
50
4
316
51
60
5
313
55
58
´x
305
54
57
Máximo
316
58
60
Mínimo
290
51
50
s
10.5
2.8
4
R
26
7
10
HLD
=
305 =61 5
=
26 =5.2 5
=
54 =10.8 5
= 5 =1.4
=
57 =11.4 5
=
HV 7
HB 10 =2 5
Tecnología de Materiales Avanzado
TABLA 6 – Citadur 600
n
HRC
1
33.7
2
32.5
3
39
4
36
5
38.4
´x
35.9
Máximo
39
Mínimo
32.5
s
2.84
R
6.5
HRC
=
35.9 =7.18 5
=
6.5 =1.3 5
PFR – TECSUP Página 7/14
Tecnología de Materiales Avanzado
PFR – TECSUP Página 8/14
Para realizar el grafico de control de Proceso Para el gráfico R, se tiene que: La desviación standard del proceso se puede calcular a partir del rango promedio, utilizando el coeficiente d2, que depende del número de mediciones:
Con esto podemos calcular los Límites de Control para el gráfico de X:
La desviación standard del rango se puede calcular utilizando el coeficiente d3, que también depende del número de mediciones:
La tabla siguiente muestra los coeficientes d2 y d3 para subgrupos de hasta 10 mediciones:
Y así podemos calcular los Límites de Control para el Gráfico de R:
PFR – TECSUP Página 9/14
Tecnología de Materiales Avanzado
Realice aquí sus cálculos: 1. TABLA 1 – Acero para herramientas 1020 a) Dureza Leeb
d 2=
0.6 =0.039 15.5
LSC=78.6+3
15.5 =99.4 √5
LIC=78.6−3
15.5 =57.8 √5
b) Dureza Vickers
d 2=
3 =0.5 5.9
LSC=29+3
5.9 =36. 92 √5
LIC=29−3
5.9 =21.08 √5
c) Dureza Rockwell
3 . 25 1 .58 LSC=6.18+3 =10 .54 =0.48 3 .25 √5 3 . 25 LIC=6.18−3 =1.82 √5
d 2=
2. TABLA 2 – Acero inoxidable a) Dureza Leeb
6.2 =0.49 12.7 12.7 LIC=85.6−3 =68.56 √5 d 2=
LSC =85.6+3
12.7 =102.64 √5
b) Dureza Vickers
12.1 6.2 LSC =32.4+3 =48.63 =0.51 12.1 √5 12.1 LIC=32.4−3 =16.17 √5
d 2=
3. TABLA 3 – Acero A 36 a) Dureza Leeb
7.4 =0.56 13.3 13.3 LIC=346−3 =328.16 √5 d 2=
LSC =346+3
13.3 =363.84 √5
b) Dureza Vickers
d 2=
2.6 =0.47 5.5
LSC=98+3
5.5 =105.38 √5
LIC=98−3
5.5 =90.62 √5
c) Dureza Brinell
d 2=
2 =0.51 3.9
LSC =102+ 3
3.9 =107.23 √5
LIC=102−3
3.9 =96.77 √5
PFR – TECSUP Página 10/14
Tecnología de Materiales Avanzado
4. TABLA 4 – Bronce a) Dureza Leeb
7.4 =0.52 14.1 14.1 LIC=433−3 =414.08 √5 d 2=
LSC =433+3
14.1 =451.92 √5
b) Dureza Brinell
11.4 5.6 LSC =130+3 =145.29 =0.49 11.4 √5 11.4 LIC=130−3 =114.7 √5
d 2=
5. TABLA 5 – Aluminio a) Dureza Leeb
5.2 =0.49 10.5 10.5 LIC=61−3 =46.91 √5 d 2=
LSC =61+ 3
10.5 =75.09 √5
b) Dureza Vickers
d 2=
1.4 =0.5 2.8
LSC =10.8+3
2.8 =14.56 √5
LIC=10.8−3
2.8 =7.04 √5
c) Dureza Brinell
2 d 2= =0.5 4
LSC=11.4+3
4 =16.77 √5
LIC=11 . 4−3
4 =6.03 √5
6. TABLA 6 – Citadur 600 a) Dureza Rockwell
2 .84 1 .3 LSC=7.18+3 =10 .99 =0 .54 2.84 √5 2 .84 LIC=7.18−3 =3.37 √5
d 2=
En base a los datos experimentales y calculados, respectivamente con sus ecuaciones, podemos obtener los siguientes gráficos: TABLA 1 – TABLA 2 – TABLA 3
Tecnología de Materiales Avanzado
PFR – TECSUP Página 11/14
TABLA 4 – TABLA 5
TABLA 6
¿A qué otros procesos se podrían utilizar el método de gráfico de control de proceso? -
El método grafico se pueden aplicar a los procesos productivos, frecuentemente se utiliza el orden del tiempo de producción, ya que permite detectar causas asignables que ocurren sobre el tiempo.
Tecnología de Materiales Avanzado
PFR – TECSUP Página 12/14
Las muestras están establecidas de acuerdo con las unidades que se produjeron al mismo tiempo (o tan próximas como sea posible). Idealmente se toman unidades consecutivas de la producción. Se utiliza para detectar cambios en el proceso.
CONCLUSIONES: -
Al seleccionar un tipo de material en el durómetro a veces éste no se podrá medir en todas las escalas.
-
Para una mayor cálculo de dureza no se debe hacer la prueba en el mismo lugar en el que ya fue hecho.
-
Para lograr una medición más precisa se debe utilizar adherente sobre la superficie en donde se apoyará la pieza.
-
Si no encontramos un tipo de material para seleccionar en el durómetro debemos identificar las características de éste y seleccionar el más cercano a estas características.
RECOMENDACIONES: -
Recomendamos que la superficie donde se hace este tipo de pruebas sea una superficie uniforme.
-
Es recomendable hacer una revisión técnica al durómetro porque nos topábamos con situaciones en las que no obteníamos ninguna medición.
-
Obtener todos los tipos de materiales que el durómetro nos ofrece para tener una mejor comparación.
ANEXOS Materiales analizados:
Tecnología de Materiales Avanzado
Herramientas utilizadas:
PFR – TECSUP Página 13/14
Tecnología de Materiales Avanzado
Procedimiento del laboratorio:
PFR – TECSUP Página 14/14