1.- El Durómetro.

Un durómetro es un aparato especializado en la medición de la dureza de diferentes materiales utilizando varios procedimientos llamados ensayos.

Clasificación de los durómetros

La dureza de los materiales tiene distintas clasificaciones y para cada una de estas existe un durómetro. Los más comunes se enlistan a continuación:

- Durómetro Brinnel: Los durómetros Brinnel miden la resistencia a la tracción del material analizado.

- Durómetro Rockwell: Obtiene la medición de la dureza del material de manera directa obteniendo una huella pequeña del material, por lo que su procedimiento es considerado como ensayo no destructivo.

- Durómetro Vickers: Utilizado para materiales blandos, aunque sus mediciones coinciden con las de la escala Brinnel.

Funcionamiento del durómetro

Para la medición de la dureza de materiales el durómetro funciona de la siguiente manera:Una vez que se selecciona el material del cual se quiere conocer la dureza se normaliza la fuerza que se le ha de aplicar a través de un elemento penetrador, que también debe estar normalizado.

Dependiendo de la profundidad o tamaño de la huella que se obtenga de esta aplicación de fuerza es como sabremos el grado de dureza del material.

Así se puede conocer la resistencia al corte de la superficie que tiene el material analizado y se utilizan diferentes tipos de durómetros, entre los que encontramos los que se explicaron más arriba.

Elementos principales del durómetro.

Durómetro de Rockwell: Consta de:

a) Un soporte plano de acero lo suficientemente duro y rígido para prevenir su deformación, el que se encontrará fijado simétricamente debajo del penetrador.

b) Un indicador dial de dureza, el cual esta diseñado para medir la profundidad diferencial, la lectura del dial corresponde a la cifra de dureza Rockwell del tipo de ensayo Rockwell realizado. Cada indicación en el dial o valor de incremento de profundidad del penetrador equivale a una magnitud de 0,002 mm y representa una unidad de dureza. Este dispositivo deberá indicar la carga con un error máximo de 1 %.

c) Una palanca lateral para aplicar la carga principal (P1).

d) Una manilla giratoria para elevar el soporte rígido, que además permite la aplicación de la carga inicial (Po).

e) Indicador de escala.

f) Tornillo regulador de escala, permite ajustar la maquina a la escala deseada.

Dureza Rockwell

Definición de dureza: se entiende por dureza la propiedad de la capa superficial de un material de resistir la deformación elástica, plástica y destrucción, en presencia de esfuerzos de contacto locales inferidos por otro cuerpo, más duro, el cual no sufre deformaciones residuales (indentador ó penetrador), de determinada forma y dimensiones.

Principios generalesEn el método Rockwell- C, como cuerpo penetrador, no se emplea la bola de 1/16" usual en el método Rockwell-B, sino un diamante cónico, que permite ensayar también materiales duros, por ejemplo aceros templados. El método C ha ampliado así sensiblemente el campo de aplicación del ensayo de dureza y ha encontrado gran aceptación en la industria de herramientas.

Como diamante de ensayo se utiliza un cono con ángulo en la punta de 120", aunque de punta algo redondeada de 0,2 mm de radio.En el ensayo RockweIl-C se utiliza una carga inicial de 10 kp. La carga adicional que se aplica es de 140 kp.

La medición se hace también aquí como medida diferencial de la profundidad de penetración entre la posición con carga inicial aplicada (posición cero) y la profundidad de penetración después de retirar la carga adicional y quedar sólo la inicial, es decir, después de la desaparición de la deformación elástica.

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. 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.

Las escalas de uso industrial actuales son las siguientes:

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. • Dureza Knoop: Mide la dureza en valores de escala absolutas, y se valoran con la profundidad de señales grabadas sobre un mineral mediante un utensilio con una punta de diamante al que se le ejerce una fuerza standard. • 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. • 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. • Dureza Rosiwal: Mide en escalas absoluta de durezas, se expresa como la resistencia a la abrasión medias en pruebas de laboratorio y tomando como base el corindón con un valor de 1000. • Dureza Shore:Emplea un escleroscopio. Se deja caer un indentador en la superficie 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. • 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. • 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.