practica 2 fundamentos de metalurgia y materiales

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTNOMA DE MXICO

FACULTAD DE QUMICA

DEPARTAMENTO DE INGENIERA METALRGICA

Fundamentos de Metalurgia y MaterialesEnseanza Prctica

ENSAYO DE DUREZA METALRGICA

Nombre del Alumno: No. De Grupo: Semestre lectivoNombre del Profesor:

ENSAYO DE DUREZA METALRGICA

EJERCICIO 1

Objetivos:

Conocer y aplicar los fundamentos mecnico-fsicos de la dureza. Comparar la dureza de diferentes materiales.

Equipo, material y reactivos:

Durmetro Universal Microscopio metalrgico Probeta de acero. Probeta de aluminio. Probeta de latn. Probeta de cobre. Probeta de acrlico.

Procedimiento Experimental:

Identificar el tipo de material. Escoger de acuerdo al material; la escala de dureza a aplicar, la carga, el tipo de penetrador y el tiempo de aplicacin de carga para cada material. Realizar el ensayo.

Ensayo de dureza Brinell:

1. Colocar la muestra bajo el identador.2. Realizar una identacin con una carga (calculada o seleccionada).3. Medir el tamao de la huella.4. Calcular el nmero de dureza.

Ensayo de dureza Rockwell:

1. Colocar la muestra bajo el identador.2. Realizar una identacin con una carga (calculada o seleccionada).3. Leer el valor obtenido en el equipo.4. Convertir los resultados a Nmero de dureza Brinell5. Graficar Material vs. Nmero de dureza Brinell.6. Comparar los nmeros de dureza de los materiales.

Manejo de Resultados:

Tabla 1.Ensayo Brinell:

Material.Carga(Kg)Dimetro del identador(mm)Tiempo de aplicacin(s)Dimetro de la huella(mm)Dureza brinell(Kg/mm2)

Acero.300010153.495302.84

Latn.100010303.4106.86

Aluminio.100010303.1129.23

Aluminio.50010302.167133.96

Cobre.50010302.53397.60

Acrlico.50010304.27533.16

Nota: Los valores de la columna de dimetro de la huella se obtuvieron en base a un promedio entre las mediciones realizada.

Algoritmo de clculo:

Calculo:

Acero.

=

= = =

= = .

Tabla 2. Ensayo Rockwell:Material.Escala Rockwell.Tipo de penetrador.Carga primaria.Carga secundaria.Dureza Rockwell.Correspondencia a dureza Brinell.

Acero.B1/161090104.666 286

Acero.CPunta de diamante1014027.833 264

Cobre.CPunta de diamante10140-31.65

Cobre.D Punta de diamante10903.6

Cobre A Punta de diamante105033.579

Latn A Punta de diamante105044.233110

Aluminio A Punta de diamante105044.066110

Nota:Los valores de la columna de dimetro de la huella se obtuvieron en base a un promedio entre las mediciones realizadas en el laboratorio.

Grafica 1. Material s dureza Brinell.

Anlisis de Resultados:Al realizar los clculos correspondientes para la dureza Brinell, se pudo observar que el acero es el ms duro, posteriormente se encuentran el latn y el aluminio, mientras que los materiales con menor dureza son el cobre y el acrlico, en la literatura encontramos que los materiales ms duros son los ferrosos y sus aleaciones, tal es el caso del acero que posee una dureza de 302.84 Kg/mm2; posteriormente estn las aleaciones no ferrosas como son el aluminio 129.23 Kg/mm2y el latn 106.86 Kg/mm2, mientras que el material ms suave por as decirlo fue el cobre con una dureza de 97.60 Kg/mm2 ya que suponemos se encontraba puro.Para el aluminio se tomaron huellas con carga de 1000 y 500 Kg ya que no sabamos si se trataba de un material puro o de una aleacin, sin embargo los resultados no fueron muy variados ya que para una carga de 1000 Kg se obtuvo una dureza de 129.23 Kg/mm2 y para una carga de 500 fue de 133.96 Kg/mm2.Al observar las durezas obtenidas mediante el ensayo Rockwell se observ que para el cobre con escala C e identador de punta de diamante el valor de dureza fue negativo , lo cual nos indica la carga se excedi y esta deba modificarse para obtener una lectura correcta, tena que ajustarse la escala Rockwell a HRF que corresponde a materiales puros.

Conclusiones:El acero es el material ms duro ya que se trata de un material ferroso, posteriormente se encuentra el aluminio y el latn ya que son aleaciones, estos a su vez son ms duros que el cobre que es un material puro.

Bibliografia:

Askeland, D. R., La Ciencia y la ingeniera de los materiales, Grupo Editorial Iberoamrica, Mxico, 1987. American Society for Testing and Materials. Annual Book of ASTM Standards, Metals Test Methods and Analytical Procedure, Philadelphia, EU, 2000.