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¿Qué es la dureza superficial?
- La dureza
es una propiedad que se define como la resistencia
de un material a ser rayado. No debe confundirse con
la tenacidad. Hay diversas formas de medir la
dureza, si bien la mayoría consiste en utilizar un
pequeño indentador, dispositivo que trata de
penetrar el material y que puede ser un pequeño
balín o una aguja.
- Con respecto a los materiales metálicos, la dureza ha
sido y sigue siendo un tema de mucha discusión entre
metalúrgicos, ingenieros y científicos en materiales. No
es nada extraordinario por tanto que exista una amplia
gama de definiciones para el término de dureza. Muchos
atributos como: la resistencia al desgaste, propiedades
de deformación, resistencia a la tensión así como el
módulo de elasticidad son siempre relacionados con la
dureza.
El término dureza se entiende generalmente como la
resistencia de un material contra la penetración de un
cuerpo fabricado de un material más fuerte.
Por lo tanto la dureza no es una cantidad fundamental de
un material pero siempre es una respuesta del material a
una cierta carga o método de prueba. Un valor de dureza
es calculado en base a la respuesta del material
a esta carga.
Escalas de dureza
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En metalurgia la dureza se mide utilizando un
durómetro para el ensayo de penetración. Dependiendo
del tipo de punta empleada y del rango de cargas
aplicadas, existen diferentes escalas, adecuadas
para distintos rangos de dureza.
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El interés de la determinación de la dureza en los
aceros estriba en la correlación existente entre la
dureza y la resistencia mecánica, siendo un método
de ensayo más económico y rápido que el ensayo de
tracción, por lo que su uso está muy extendido.
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Hasta la aparición de la primera máquina Brinell
para la determinación de la dureza, ésta se medía de
forma cualitativa empleando una lima de acero
templado que era el material más duro que se
empleaba en los talleres.
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Las escalas de uso industrial actuales son las
siguientes:
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Dureza Brinell:
Emplea como punta una bola de acero templado o
carburo de W. Para materiales duros, es poco exacta
pero fácil de aplicar. Poco precisa con chapas de
menos de 6mm de espesor. Estima resistencia a
tracción.
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Dureza Rockwell:
Se utiliza como punta un cono de diamante (en
algunos casos bola de acero). Es la más extendida,
ya que la dureza se obtiene por medición directa y
es apto para todo tipo de materiales. Se suele
considerar un ensayo no destructivo por el pequeño
tamaño de la huella.
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Rockwell superficial:
Existe una variante del ensayo, llamada Rockwell
superficial, para la caracterización de piezas muy
delgadas, como cuchillas de afeitar o capas de
materiales que han recibido algún tratamiento de
endurecimiento superficial.
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Dureza Webster:
Emplea máquinas manuales en la medición, siendo apto
para piezas de difícil manejo como perfiles largos
extruidos. El valor obtenido se suele convertir a
valores Rockwell.
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Dureza Vickers:
Emplea como penetrador un diamante con forma de
pirámide cuadrangular. Para materiales blandos, los
valores Vickers coinciden con los de la escala
Brinell. Mejora del ensayo Brinell para efectuar
ensayos de dureza con chapas de hasta 2mm de
espesor.
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Dureza Shore:
Emplea un escleroscopio. Se deja caer un indentador
en la superdicie del material y se ve el rebote. Es
adimensional, pero consta de varias escalas. A mayor
rebote -> mayor dureza. Aplicable para control de
calidad superficial. Es un método elástico, no de
penetración como los otros.
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Escala de Mohs:
En mineralogía se utiliza la escala de Mohs, creada
por el austríaco Friedrich Mohs, que mide la
resistencia al rayado de los materiales.
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Las pruebas de dureza con instrumentos portátiles
han avanzado enormemente, en estos tiempos en los
que la presión de los costos y los requisitos de
calidad son más estrictos; éstas representan no
solamente una ventaja de rapidez sino también
económica con respecto de las pruebas de dureza
tradicionales realizadas en equipos estacionarias en
los procesos de producción modernos. Las
posibilidades de aplicación son extensas esto habla
de aplicaciones en componentes de gran tamaño así
como componentes pequeños en los cuales tenemos el
problema del acceso.
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