Practica De Dureza Brinell 6z5c55

ENSAYE DE DUREZA BRINELL

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA ELECTRICA Y MECANICA UNIDAD AZCAPOTZALCO NOMBRE DE LOS ALUMNOS: -PÉREZ PINAL MARIO EDGAR -JUAREZ GARCIA DANIEL -ABUNDES GOMEZ GUSTAVO -SANTOS GARCIA JAIME -HERNANDEZ BOLAÑOS DANIEL GRUPO: 3RM3 PROF: LEONARDO LOPEZ MARQUEZ ENSAYE DE LOS MATERIALES

ENSAYO DE DUREZA BRINELL I.N.V. E – 503 1. OBJETO 1.1 Esta norma describe el procedimiento que debe seguirse para realizar el ensayo de dureza Brinell. 1.2 El ensayo de dureza Brinell es un método para determinar la resistencia a la penetración usando una máquina que incrusta una esfera dura bajo condiciones específicas dentro de la superficie ensayada, midiendo luego el diámetro de la impresión resultante cuando se ha removido la carga. 2. APARATOS 2.1 Máquina de ensayo.- El equipo para el ensayo de dureza Brinell usualmente consta de una máquina de ensayo que sostiene la muestra y que aplica una carga de indentación predeterminada a una esfera que está en o con la muestra. La magnitud de la carga de indentación está limitada a ciertos valores discretos (3000, 1500 y 500 kgf). El diseño de la máquina de ensayo debe ser tal que no ocurran movimientos laterales o balanceos de la muestra o de la esfera mientras se aplica la carga. Cuando se utilicen máquinas con el sistema de "carga muerta", se deben tomar precauciones para evitar una sobrecarga momentánea debido a la inercia del sistema de "carga muerta". El sistema de carga debe operarse con el máximo cuidado a medida que se aproxima al valor máximo de indentación.

2.2 Esfera Brinell normalizada. Las esferas Brinell normalizadas deberán tener 10. mm en diámetro con una tolerancia de este valor no mayor a 0.005 mm en cualquier diámetro. Esferas más pequeñas y las tolerancias de éstas se señalan en la Tabla No.1, teniendo en cuenta las observaciones que al respecto se hacen en el numeral 4 "Procedimiento". Una esfera de acero con dureza Vickers (HV) de al menos 850 usando una carga de 10 kgf puede usarse en materiales que tengan un HB (número de dureza Brinell) no superior a 450 ó una esfera con carburo en materiales con HB no superior a 630. El ensayo de dureza Brinell no se recomienda para materiales que tengan un HB superior a 630. La esfera debe estar pulida y libre de defectos. La esfera no debe mostrar un cambio permanente en su diámetro superior a 0.005 mm cuando se presione con la carga de ensayo contra el espécimen.

Si la esfera muestra un cambio permanente en el diámetro, superior a aquel especificado, los resultados se considerarán como no representativos, y la esfera no se podrá usar en ensayos posteriores.

2.3 Microscopio de medida.- Las divisiones de la escala del micrómetro del microscopio u otro dispositivo de medida utilizado en la medición del diámetro de la impresión deben ser tales que permitan la medida directa del diámetro hasta 0.1 mm y con estimación de este diámetro hasta 0.02 mm.

3. MUESTRAS DE ENSAYO 3.1 Las muestras utilizadas en el ensayo de dureza Brinell varían ampliamente en su forma, ya que frecuentemente es necesario realizar la impresión directamente sobre el producto terminado y no sobre una muestra de éste. 3.2 Espesor.- El espesor de la pieza ensayada debe ser tal que no aparezcan bombas u otras marcas que muestren los efectos de la carga sobre el lado opuesto de la impresión.

TABLA No.3 REQUERIMIENTOS DE ESPESOR MINIMO PARA LOS ENSAYOS DE DUREZA BRINELL Esperos Minimo de la muestra mm 1.6 3.2

Dureza máxima para la cual el ensayo de dureza Brinell puede hacerse en forma segura Carga 3000 Kgf Carga 1500 Kgf Carga 500 Kgf 602 301 100 301 150 50

4.8 6.4 8.0 9.6

201 150 120 100

100 75 60 50

33 25 20 17

3.3 Acabado.- Cuando sea necesario, la superficie sobre la cual se realice la impresión debe limarse, maquinarse o pulirse con material abrasivo, de tal forma que el borde de la impresión esté claramente definido para determinar el diámetro con la precisión especificada. Se debe tener cuidado para no sobrecalentar o trabajar en frío la superficie.

4. PROCEDIMIENTO 4.1 Magnitud de la carga de ensayo.- La carga en el ensayo normalizado de dureza Brinell debe ser de 3000, 1500 o 500 kgf. Es deseable que la carga de ensayo sea de tal magnitud que el diámetro de la impresión esté en el intervalo de 2.50 a 6.00 mm (25.0 a 60.0 por ciento del diámetro de esfera). El límite inferior en el diámetro de impresión es necesario, debido a la reducción en la sensibilidad del ensayo con la reducción en el tamaño de la impresión. El límite superior está influenciado por las limitaciones de desplazamiento del indentador en ciertos tipos de máquinas de ensayo. No es absolutamente necesario que el ensayo Brinell esté de acuerdo con este intervalo HB, pero debe tenerse en cuenta que se pueden obtener diferentes números de Dureza Brinell para un material dado usando diferentes cargas sobre una esfera de 10 mm. Con el propósito de obtener una escala continua de valores, puede ser deseable usar una única carga para cubrir el intervalo completo de dureza para una clase de material dado. Estos ensayos (que no son ensayos normalizados) se aproximarán más a los ensayos normalizados, si la relación entre la carga aplicada, P, medida en kilogramos fuerza, y el diámetro de la esfera, D, en milímetros, es la misma que en el ensayo normalizado, donde. P/D² = 30 para carga de 3000 kgf y esfera de 10 mm P/D² = 15 para carga de 1500 kgf y esfera de 10 mm P/D² = 5 para carga de 500 kgf y esfera de 10 mm

4.2Radio de curvatura.- Cuando la indentación es hecha sobre una superficie curvada, el radio mínimo de curvatura de la superficie no debe ser menor a 25 mm para una esfera de 10 mm. El diámetro de la indentación debe tomarse como el promedio de los diámetros principales. 4.3 Espaciamiento de las indentaciones.- La distancia del centro de la indentación hasta el borde de la muestra o hasta el borde de otra indentación, debe ser al menos dos y media veces el diámetro de la indentación. 4.4 Aplicación de la carga de ensayo.- Aplíquese la carga firmemente, sin ninguna agitación. En las máquinas que emplean un sistema de "peso muerto" deben tomarse precauciones para prevenir un exceso de carga momentáneo causado por la inercia de los pesos. Igualmente, opérese el sistema de carga con la máxima precaución a medida que se aproxima a la carga de indentación para prevenir una gran aceleración del sistema de peso muerto. Aplíquese la carga completa de ensayo de 10 a 15 seg, excepto para metales suaves. 4.5 Alineamiento.- El ángulo entre la línea de carga y la normal al espécimen, no debe exceder de dos grados.

5. MEDICION DE LA IMPRESION 5.1 Diámetro.- En el ensayo de dureza Brinell, deben medirse dos diámetros de la impresión que formen ángulos rectos uno con respecto al otro, y el valor promedio es utilizado para calcular el número de dureza Brinell. Para ensayos rutinarios y para determinar el cumplimiento con una especificación del material o el producto, el diámetro de la impresión debe medirse con una precisión de 0.05 mm. 5.2 Estas mediciones usualmente se realizan con microscopios portátiles de bajo aumento (aproximadamente 20 X) que tengan una escala fija en el visor. 6. CALCULOS Y RESULTADOS 6.1 Cálculos.- El número de dureza Brinell HB, se relaciona con la carga aplicada y el área de la superficie de la impresión permanente hecha por la indentación de la esfera, y se calcula con la siguiente ecuación: HB =2P/ πD (D - D² - d² ) P = Carga aplicada kgf. D = Diámetro de la esfera, mm d = Diámetro medio de la impresión, mm.

Nº de Ensa yos 1

Diámetro de Huella (mm.) 4.85

Dureza Calculada

Dureza Tabulada

Carga (kg-f)

Tiempo (segundos)

152.19718

152

3000

15

2

4.83

153.55078

152

3000

15

3

4.85

152.19718

152

3000

15

4

4.85

152.19718

152

3000

15

5

4.89

149.53929

152

3000

15

6

4.88

150.19768

152

3000

15

7

4.83

153.55078

152

3000

15

8

4.85

152.19718

152

3000

15

9

4.80

155.61279

152

3000

15

10

4.81

154.92119

152

3000

15

11

4.78

157.00893

152

3000

15

RESULTADOS OBTENIDOS DE LA PRUEBA: Dureza Brinell de Fabricante 152

Dureza Brinell Calculada (promedio) 151.9452

Diámetro de Huella Tabulada

Diámetro de Huella Medida (promedio) 4.85 mm 4.85375 mm Tipo de Material de Acuerdo a la Tabla de Propiedades Mecánicas de los Materiales. Acero 0.2% de carbón / Laminado en Frio