LABORATORIO DE CIENCIA DE MATERIALES MC112/MC114

CUESTIONARIO DE ENSAYO DE DUREZA

1. En un ensayo de dureza Rockwell C realizado en un acero, se obtuvieron los siguientes valores de profundidad de penetracin total del penetrador, medidos desde la superficie de ensayo:

h0= 0,016 mm (precarga de 10 kg) hf= 0,096 mm (slo precarga, despues de retirada la carga mayor de 140 kg)

Para calcular la dureza Rockwell C, se debe usar la siguiente ecuacin:

Reemplazando los datos obtenidos en el ensayo, se tiene:

2. Se ha fabricado un engranaje de acero que posteriormente ha sido verificado por un alumno de ciencia de materiales en laboratorio. En uno de los ensayos efectuados se midi la dureza en la superficie y en el ncleo de la pieza, siendo sus resultados de 500 HB y de 200 HB, respectivamente.

a) Indique en que unidades vienen expresados dichos valores y en que consiste (brevemente) el mtodo de ensayo utilizado.

El mtodo consiste en penetrar una bola sobre la superficie que se va a ensayar (muestra). Siendo F la fuerza aplicada al penetrador y A la superficie del casquete esfrico de la huella que deja el penetrador sobre la superficie de la muestra, la dureza Brinell ser:

Entonces, las unidades de la dureza Brinell son:

b) Explique, en funcin de su aplicacin posterior, qu se persigue con la obtencin de diferentes durezas en la pieza fabricada.

Se busca obtener diferentes durezas en una misma pieza ya que cada parte cumple con una funcin diferente. En este caso, el ncleo del engranaje necesita menor dureza para tener mayor amortiguacin; y su superficie, mayor dureza para evitar que se desgaste.

3. Se ha templado un acero al carbono y para conocer su dureza utilizamos el mtodo Vickers. La fuerza de ensayo ha sido de 30kg y las diagonales miden 0.25 y 0.26 mm respectivamente. Se pide:

a) El valor de la dureza del acero.

Para calcular la dureza Vickers, se debe usar la siguiente ecuacin:

Reemplazando los datos obtenidos en el ensayo, se tiene:

b) Exprese el valor de la dureza Vickers si el tiempo de ensayo es de 20 s.

Cuando el tiempo de aplicacin de la fuerza no est entre 10 y 15 segundos, el valor de la dureza Vickers se expresa como:

Entonces, con el tiempo de ensayo de 20 s, la dureza sera:

4. Determine la longitud promedio de las diagonales de la huella que dejar el penetrador sobre un material de dureza 630 HV 50

Se sabe que:

Reemplazando los datos:

5. En la determinacin de la dureza en una rueda dentada cuya capa superficial ha sido cementada, se procede de la siguiente forma:

a) En la zona central no cementada, se determina la dureza Brinell, aplicando una carga de 187.5 kg y utilizando como penetrador una bola de 2.5 mm. De dimetro. La dureza resulta ser igual a 350 HB.b) En la zona exterior cementada, se determina, se determina la dureza Vickers, aplicando una carga de 30 kg y obtenindose una huella cuyas diagonales son de 0.272 mm. Y 0.274 mm.

Calcular:

a) El dimetro de la huella obtenida en el ensayo Brinell.Usando la ecuacin:

Reemplazando los datos obtenidos en el ensayo, se tiene:

b) El valor de dureza Vickers obtenido.

Usando la ecuacin:

Reemplazando los datos obtenidos en el ensayo, se tiene: