Propiedades Mecánicas de los Metales: Ensayos y Métodos de Medición

Factores que Influyen en el Ensayo de Dureza a la Lima

El ensayo de dureza a la lima depende de varios factores:

• Tamaño, forma y dureza de la lima.
• Rapidez, precisión y ángulo de incidencia de la lima.
• Composición y tratamiento térmico del metal.

Diferencias entre el Ensayo de Dureza Turner y Martens

El ensayo Turner produce una raya de anchura constante e igual a 10 micrómetros, mientras que en el ensayo Martens la anchura de la raya depende de la carga aplicada.

Ensayo de Dureza Shore: Esclerómetro

El aparato utilizado para realizar el ensayo Shore se llama esclerómetro. Este ensayo consiste en determinar la altura que alcanza un martillo de 2,36 g después de caer desde una altura de 254 mm y golpear el material que se desea ensayar.

Ensayo Dinámico de Dureza al Rebote

El ensayo dinámico de dureza al rebote se basa en medir las velocidades de impulsión y rebote de un martillo impulsado por un resorte contra la superficie del material a ensayar. La dureza se calcula a partir de la relación entre las dos velocidades multiplicada por 1000.

Propiedades de Plasticidad de los Metales

Las principales propiedades de plasticidad de un metal son:

• Ductilidad: Capacidad de un metal para estirarse en forma de hilos finos.
• Maleabilidad: Capacidad de un metal para transformarse en láminas delgadas.

Tenacidad y Dureza de un Metal

• Tenacidad: Es la propiedad que tienen ciertos metales de soportar, sin deformarse ni romperse, los esfuerzos bruscos que se les apliquen.
• Dureza: Es la resistencia que un material opone a la penetración.

Elasticidad y Fragilidad

• Elasticidad: Es la propiedad de los materiales de recobrar su forma y dimensiones originales cuando cesa el esfuerzo que había determinado su deformación.
• Fragilidad: Un material es frágil cuando se rompe fácilmente por la acción de un choque.

Finalidad de los Ensayos Mecánicos

Los ensayos mecánicos tienen como objetivo conocer las propiedades mecánicas de los materiales para determinar sus posibilidades de utilización, tanto si se trata de materia prima a mecanizar como de piezas elaboradas.

Ensayos Tecnológicos

Los ensayos tecnológicos evalúan la plasticidad que posee un material para proceder a su forja, doblado, etc.

Ensayo de Tracción

El ensayo de tracción se realiza sometiendo una probeta de dimensiones normalizadas a un esfuerzo de tracción creciente hasta producir su rotura.

Métodos para Medir la Dureza de un Material

Existen dos métodos principales para medir la dureza de un material:

• Por la resistencia que oponen los cuerpos a ser penetrados por otros más duros (métodos Rockwell, Vickers, etc.).
• Por la reacción elástica de los cuerpos ensayados al dejar caer sobre ellos un material duro desde una altura determinada (ensayo Shore, que no deja huella).

Método Brinell para Medir la Dureza

El método Brinell consiste en ejercer una presión F (3000 kg) sobre una bola de acero de diámetro D (10 mm) colocada sobre la pieza a ensayar. La bola penetrará en el material y, una vez retirada, dejará una huella tanto mayor cuanto menos duro sea el material. Siendo S la superficie (en milímetros cuadrados) del casquete esférico de dicha huella, la dureza Brinell (HB) se determina por la relación: HB = F / S.