Dureza Vickers 4k6e3x

DUREZA VICKERS

1. OBJETIVO Determinar experimentalmente la dureza Vickers de diferentes materiales metálicos, tales como aluminio, bronce, níquel, acero.

2. FUNDAMENTO TEÓRICO PRUEBA DE DUREZA VICKERS Es una prueba de dureza por penetración, en la cual se usa una máquina calibrada para aplicar una carga compresiva predeterminada, sobre la superficie del material bajo prueba, a un penetrador piramidal de diamante de base cuadrada cuyos ángulos se hayan normalizados. Se miden las diagonales de la huella resultante después de retirar la carga.

NUMERO DE DUREZA VICKERS Es un número dependiente de las cargas aplicadas y al área de la huella permanente dejada por el penetrador, que tiene ángulos incluidos de 136° entre caras opuestas (ver figura 1 y Tabla I), y calculado de acuerdo con la siguiente ecuación: 3

HV =1.854 x 10 x F /d

2

(1)

Donde: F = Carga aplicada, en kgf. d = Diagonal media de la huella, en mm. NOMENCLATURA El número de dureza Vickers, es seguido por el símbolo DV con un número sufijo que indica la carga y un segundo número sufijo que indica la duración de la aplicación de la carga, cuando esta última difiere del tiempo normal, el cual es de 10 a 15 segundos.

Ejemplo: 440 DV 30 = Número de dureza Vickers de 440, bajo una carga de 30 kgf aplicada durante 10 a 15 s. 440 DV 30/20 = Número de dureza Vickers de 440, bajo una carga de 30 kgf, aplicada durante 20 s.

3. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL 





Para una adecuada medición lo primero que se hizo fue lijar con limas de diferentes pasos la superficie del material, de modo que eliminemos asperezas e imperfecciones. De la lima más gruesa a la más fina Se presionó contra la probeta un identador piramidal de diamante. Se mantuvo la pirámide durante un periodo de tiempo sobre la carga, luego de retirarla se midió las dos diagonales que dejó con ayuda del microscopio Una vez obtenido los datos de las diagonales, se calcula el promedio, valor que junto a la carga aplicada se reemplazan en la ecuación (1), obteniendo así un cálculo de dureza.

4. CALCULOS Y RESULTADOS 

Para diferentes se obtuvo la siguiente tabla:

Carga(aluminio) 50 100

D1 (um) D2(um) 26 27 43 42

Carga(bronze) 100 50

27.5 20.5

29.5 17

300 500

43.5 60.5

39.5 54.5

300 100

37.5 22.5

38.5 22.5

Carga(Niquel)

Carga(Acero)

Tabla1. Datos de diagonales para diferentes materiales

Se completo la tabla de la forma siguiente:

Carga Aluminio(gr-F)

D1 (um)

Dpromedio( Carga D2(um) um) (Kg-F)

Dpromedio( mm)

26 ± 0 27 ± 0

± 0.25 50.00 .25 .25 26.5 43 ± 0 42 ± 0 42.5 ± 0.25

100.00 Carga Bronce (grF)

.25

27.5

± 0.2 100.00

5 20.5

.25

132.03 ± 0.05

0.0265

0.10

0.042

29.5

5 43.5

± 0.2 300.00

5

.25

5

0.10

0.0285

4.00 263.74 ±

0.05

0.01875

39.5

± 0.2

± 0.25 5 41.5

1.20

228.30 ±

± 0.2 17 ± 0 18.75 ± 0.2 50.00 Carga Niquel (grF)

2.51 105.12 ±

± 0.2

± 0.25 5 28.5

Durez Vickers

7.04

323.02 ± 0.30

0.0415

3.90

60.5

± 0.2 500.00 Carga Acero (grF)

312.16 ± 0.50

0.0545

38.5

± 0.2

± 0.2

5 22.5

5 22.5

± 0.2 100.00

± 0.25 5 57.5

5 37.5

300.00

54.5

± 0.2

38 ± 0.25

385.26 ± 0.30

0.038

± 0.2

± 0.25 5 22.5

5

2.45

8.15 366.30 ±

0.10

0.0225

Tabla2. Datos completados

Resultados promedios de dureza con valor de carga media:

Aluminio

118.57HV 0.075/20-25

Bronce

246.02HV 0.075/20-25

Níquel

317.57HV 0.40/20-25

Acero

375.78HV0.2/20-25

Tabla3. Valores de dureza finales

5. DISCUCIONES    

La carga debe actuar perpendicularmente sobre la muestra, la cual debe permanecer inmóvil en el proceso. La carga debe de actuar sobre la muestra por un intervalo de 10 a 30 segundos. Las caras deben de estar lo más paralelas posible. Para obtener buenos resultados el espesor mínimo de la probeta o muestra debe ser de 1,5 veces la longitud de la diagonal que obtenemos en la impresión.

5.05









Los errores que se encuentran en las mediciones serán principalmente debido a las imperfecciones en la superficie de la muestra, ya que una imperfección en el orden de los micrómetros será de dimensiones comparables con la medida de las diagonales que se observen, y esto puede generar importantes errores de medición. Otra fuente de error es son los del tipo sistemáticos, pues al medir las a mismos materiales, la dureza para diferentes cargas debería ser la misma, pero se observa que esto no sucede, debido a los errores en las mediciones. Para una misma carga, los resultados de dureza deberían ser los mismos, pero esto no ocurre debido a los errores ya mencionados.

Veamos lo que pasa para las durezas de un mismo material:

Dureza Relacion Dureza 1 2 Durezas 132.03 105.12 0.796 263.74 228.3 0.866 323.02 312.16 0.966 385.26 366.3 0.951

Aluminio Bronce Niquel Acero

Tabla4. Relación entre durezas 

Estás relaciones deberían ser igual a 1, pero en la práctica no se cumple como se observa. Nótece que para el caso del acero la discrepancia es la más mínima

6. CONCLUCIONES 

Se determinó experimentalmente la dureza Vickers de diferentes materiales metálicos.