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Prueba de dureza Rockwell y el efecto del tratamiento sobre el acero
 

Prueba de dureza Rockwell y el efecto del tratamiento sobre el acero

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Prueba de la dureza es una prueba sencilla y relativamente barata. Más rápido y menos destructivos que los ensayos de tracción, es considerado uno de los ensayos mecánicos más universalmente valiosos disponibles para ingenieros.

Valores de pruebas de dureza son empíricos, y sin embargo resultados proporcionan una muy buena correlación con la resistencia del material en una amplia gama de materiales. Cuando se aplica una fuerza conocida en una prueba de la dureza, la cantidad de deformación plástica que sufre el material determina el valor de dureza.

En las pruebas de tipo Rockwell, cargado a penetradores de dureza diferentes de medida de tamaños y formas. Para este experimento, vamos a medir y comparar la dureza de acero sin tratar y tratada térmicamente utilizando la prueba de dureza Rockwell.

Varios métodos comunes para medir la dureza de metales incluyen dureza Rockwell, Brinell, Vickers y Knoop BNC. Cada uno de estos métodos utiliza un penetrador, ya sea en la forma de una esfera, un cono o una pirámide de diamante.

Se hace una muesca en la superficie de un metal y se muestra una lectura de dureza. De esta lista, la prueba de dureza Rockwell es el más popular de los aceros estructurales. Un probador manual estándar consiste en un sistema de palanca para aplicar la carga y una lectura analógica que muestra el número de dureza.

En la típica prueba de Rockwell, se establece un punto cero para tener en cuenta las variaciones de la superficie aplicando una carga preliminar y una profundidad de penetración inicial. A continuación, la carga principal se aplica en el penetrador. Por último, la carga se retira y se mide la profundidad de penetración final. El indicador de dial en la parte superior de la máquina utiliza la diferencia entre estos dos valores para mostrar un valor de dureza Rockwell. El material es el más difícil, menos penetrará el penetrador, resultando en un mayor valor de dureza Rockwell. Así, los valores de dureza Rockwell B y Rockwell C se basan en la profundidad de la penetración, y por lo tanto las máquinas de ensayo son calibradas a menudo usando bloques de prueba de calibración para los rangos de dureza específica.

Ensayos de dureza Rockwell se pueden utilizar para evaluar cómo cambia la fuerza de un material a través de procesos como el tratamiento térmico o laminación en frío. Laminación en frío tiende a producir materiales más fuertes, más difíciles. Tratamiento térmico puede resultar en materiales blandos a través de estructuras pero más difíciles apagar la calefacción.

Por ejemplo, en la prueba Jominy fin saciar, un espécimen cilíndrico se calienta uniformemente. Uno de los extremos entonces se apaga con una corriente de agua. Cambios a lo largo de la longitud de la probeta desde el extremo templado al final insaciable pueden verse en los valores de dureza, que son representativos de los cambios en la microestructura.

En la siguiente sección, medimos la dureza a lo largo de la longitud de un espécimen Jominy sacian prueba final acero para observar la transición de tratamiento tratamiento térmico del acero usando la prueba de dureza Rockwell.

Antes de comenzar, familiarícese con la máquina de prueba. El yunque, que puede ser levantado o bajado por el cabrestante volante, apoya una muestra bajo el indentador intercambiable.

Una carga de prueba es elegida con el selector en el lado de la máquina y se aplica girando la palanca de carga desde la posición de descarga a la posición de carga. Correcta de cargar y mediciones finales se determinan usando el calibrador del dial en la parte superior de la máquina.

Antes de insertar a su espécimen de la prueba, confirmar que está instalado el penetrador de cono de diamante de Rockwell C y la carga de prueba se establece en 150 kilogramos. Fijar al espécimen en la máquina con la superficie plana contra el yunque. Para esta demostración utilizaremos a un espécimen Jominy apagó el final que ha sufrido enfriamiento tratamiento de agua.

Mueva la palanca de carga a la posición de descarga y luego levantar el yunque para traer a la muestra de cerca el penetrador. Ajustar la posición de la muestra para que el penetrador es una-16 de una pulgada del extremo. Cuando la posición es correcta, vuelva a fijar a la muestra para que no se mueva durante la prueba. Ahora, levante la muestra una vez más hasta que la aguja del dial frontal comienza a moverse un poco, indicando que se establece contacto con el penetrador.

Aplicar la precarga al levantar lentamente la muestra hasta que la aguja en el dial ha completado tres vueltas completas. Deténgase cuando la aguja ha completado la tercera vuelta. Ajuste el anillo exterior del dial indicador de modo que la lectura inicial es cero. Luego mueva la palanca de carga a la posición de carga para aplicar la carga de la prueba. La aguja se asentarán en un nuevo valor como se aplica la carga. Espere hasta que detiene y luego mueva la palanca de carga hacia atrás a la posición de descarga.

Grabar la dureza de Rockwell C del calibrador del dial y luego baje el yunque para mover la muestra del penetrador. Repetir esta prueba a lo largo de la longitud de la muestra. Las normas ASTM A255 especifican que lecturas se deben tomar intervalos de XVI de una pulgada de la primera media pulgada y a intervalos de un octavo de pulgada para la próxima media pulgada.

Trama de Rockwell de la dureza de la muestra en función de la posición a lo largo de la muestra. Claramente, la dureza disminuye como la distancia desde el extremo templado aumenta.

La prueba de dureza Rockwell se utilizó para demostrar que debido a la velocidad de enfriamiento, el cambio en la estructura interna del material afecta la dureza del material, que a su vez indica la resistencia del material.

Ahora que se aprecia la prueba de dureza por su facilidad de uso, vamos a echar un vistazo a cómo se aplica para asegurar la calidad de los productos de uso cotidiano.

Valores de dureza se pueden convertir fácilmente a valores de fuerza mediante gráficos derivadas de ecuaciones empíricas. Como era de esperar, materiales más blandos tienen menores valores de resistencia y materiales duros tienen valores más altos de la fuerza. Debido a esto, valores de dureza pueden utilizarse en lugar de ensayos de tracción más costosos para predecir la fuerza de las cosas que usamos todos los días.

Sólo mirando a su alrededor en una barbacoa del patio trasero, podrás ver muchos productos que son considerados seguros debido a la dureza. Metal sillas de jardín, las rejillas en la parrilla sobre una amplia gama de temperaturas, cuchillos de acero endurecidos y la escalera metálica de la piscina en condiciones acuáticas. Todos eran probablemente dureza probada para garantizar la seguridad del consumidor.

Sólo ha visto la introducción de Zeus a la prueba de dureza Rockwell. Ahora debería entender por qué prueba de la dureza se utiliza comúnmente, cómo realizar la prueba de la dureza y cómo analizar los resultados obtenidos.

¡Gracias por ver!

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