LABORATORIO DE RESISTENCIA DE LOS MATERIALES ENSAYO ENSAYO DE DUREZA DE BRINELL. ASTM E-10
MARIA DAVILA CABRALES VICTOR BRITO MENDOZA TATIANA TATIANA PEREZ RUIZ HECTOR PERTUZ Alumnos
ING. ANTONIO ARRAUT Do!n"!
UNIVERSIDAD DE LA COSTA# CUC $ACULTAD DE INGENIERIA BARRAN%UILLA & ATLANTICO '( & 0( & '01)
TABLA DE CONTENIDO
1. INTRODUCCI*N '. OB+ETIVOS,,,,,,,, OB+ETIVOS,,,,,,,,,,,,,,,,,,, ,,,,,,,,,,,,,,,,,.,.,. ,,,,,,.,.,...... ..... -
'.1 OB+ETI OB+ETIVO VO GENE GENERAL RAL,,, ,,,,, ,,,,, ,,,,,, ,,,,,, ,,,,,, ,,,,,. ,,... ..,. ,. '.' OB+ETIVOS OB+ETIVOS ESPECI$ICO ESPECI$ICOS,,, S,,,,,,, ,,,,,.., ,..,,,,, ,,,,,.... ,........ ........ ....... ...
). MARCO TE*RICO,,,,,,,,,,,,,,,, TE*RICO,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,..... ,,,,,,,............ ....... . PROCEDIMIENTO Y MONTA+E,,,,,,,,,,,,,,,,,...........1 . CALCULOS,,,,,,,,, CALCULOS,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,... ,,,,,,,,...1' 1' /. ANALISIS,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,.,,,,,,,..1) . CONCLUSI*N (. BIBLIOGRA$A
1. INTRODUCCION
L2 3u4!52 !s un2 64o67!323 8un32m!n"2l# 9u! !n :42n m!3732# 3!"!4m7n2 l2 4!s7s"!n72 ; 3u42<7l7323 3! los m2"!472l!s us23os !n 7n:!n7!4=2. S! u"7l752 omo <2s! <2s! u2l7"2 u2l7"2"7> "7>2 2 3! om6242 om62427? 7?n n !n"4! !n"4! m2"!47 m2"!472l! 2l!ss o !n !s6!7 !s6!787 8727 27on! on!ss 6242 6242 "42"2m7!n"o "@4m7o !n l2 m2nu82"u42 o on"4ol 3! 2l7323. El !ns2;o 3! 3u4!52 3! <47n!ll s! 8un32m!n"2 !n !l lulo 3! l2 4!s7s"!n72 2 l2 6!n!"427?n 3! un2 67!52 m!"l72 6o4 27?n 3! un2 8u!452 !s""72 64o>!n7!n"! 3!l 3!l on" on"2 2"o "o 3! un <2l= <2l=n# n# 3! 2!4 2!4o o !n3u4 !n3u4! !73 73o o o 3! 24
2lo4 3! l2 3u4!52. L2 u!ll2 8o4m232 3u42n"! !l 64o!37m7!n"o !n 7n>!4s 7n>!4s2m 2m!n !n"! "! 64o6o 64o6o47 47on on2l 2l 2l nm! nm!4o 4o 3! 3u4! 3u4!52 52 los los m!"2 m!"2l! l!ss ms ms 3u4o 3u4oss s! 7n3!n"2n m!nos. En m!"2l4:72 3u4!52 !s l2 64o67!323 3! l2 262 su6!48772l 3! un m2"!472l 3! 4!s7s 4!s7s"7"744 l2 3!8o4 3!8o4m2 m27? 7?n n !ls !ls"7"72# 2# 6ls 6ls"7"72 2 ; 3!s"4 3!s"4u u7 7?n ?n## !s 3!7 3!74# 4# no 3!F24 3!F24s! s! 6!n!"424. El !ns2;o 3! 3u4!52 3! B47n!ll !s omn 642"724lo 2 m2"!472l!s m!"l7os m!"l7os omo !l 2!4o# <4on!# <4on!# o<4! ; 2lum7n7o 2lum7n7o 6o4 lo 7m6o4"2n"!s 7m6o4"2n"!s 9u! son !n l2 7n3us"472 7n3us"472 3!l 37s!o 3! !442m7!n"2s# !9u76os ; m29u7n2s# 6!4o "2m<7@n s! l! 2 !non"423o 26l727on!s 26l727on!s !n !l !s"u37o !s"u37o 3! m2"!472l!s m2"!472l!s 3! 87<42 87<42 n2"u42l omo omo 3! m23!42 ; !l <2m< <2m<# # 9u! 9u! son son 3! :42n :42n 7m6o4 m6o4""2n7 2n72 2 !n l2s 26l7 6l72 27o 7on! n!ss 7n3u 7n3us" s"47 472l 2l!s !s## 647n 647n7 762 62lm lm!n !n"! "! !n l2 64o3 64o3u u7? 7?n n 3! 67so 67soss !n 6249 6249u! u!". ". Es"o Es"oss m2"! m2"!47 472l 2l!s !s 2n 2n 2l2n523o un2 3u4!52 3! B47n!ll 3! )0 Nmm.
2. OBJETIVOS 2.1 GENERAL -
D!"!4m7n24 l2 3u4!52 3! los m!"2l!s o<4! <4on!# 2lum7n7o ; 2!4o 6o4 !l m@"o3o 3!l <47n!ll. No4m2 ASTM E-10
2.2 ESPECÍFICOS -
D!"!4m7n24 !l 37m!"4o 64om!37o 3! 7n3!n"27?n C2lul24 l2 64o8un37323 3! l2 u!ll2 C2lul24 !l nm!4o 3! 3u4!52 3! <47n!ll C2lul24 l2 4!s7s"!n72 2 l2 "427?n 3!l 2!4o 6o4 m!37o 3! l2 !u27?n 3! o44!l27?n.
3. MARCO TEORICO
Po4 3!87n77?n s! !n"7!n3! 3! 3u4!52 omo l2 64o67!323 3! l2 262 su6!48772l 3! un m2"!472l 3! 4!s7s"74 l2 3!8o4m27?n !ls"72# 6ls"72 ; 3!s"4u7?n# !n 64!s!n72 3! !s8u!45os !s8u!45os 3! on"2"o on"2"o lo2l!s 7n8!473os 7n8!473os 6o4 o"4o o"4o u!46o# ms 3u4o# 3u4o# !l u2l no su84! 3!8o4m27on!s 4!s73u2l!s 7n3!n"23o4 o 6!n!"423o4# 3! 3!"!4m7n232 8o4m2 ; 37m!ns7on!s. Un 2nl7s7s 3! l2 2n"!47o4 3!87n77?n nos ll!>2 2 l2s s7:u7!n"!s onlus7on!s 1 l2 3u4!52# 6o4 3!87n77?n# !s un2 64o67!323 3! l2 262 su6!48772l 3!l m2"!472l# m2"!472l# no 3!l m2"!472l !n s=J ' los m@"o3os 3! 3u4!52 6o4 7n3!n"27?n 64!su6on!n l2 64!s!n72 3! !s8u!45os 3! on"2"o# 6o4 lo "2n"o l2 3u4!52 6u!3! s!4 u2n"787232 omo "2lJ ) !l 7n3!n"23o4 o 6!n!"423o4 no 3!!4 4!mo>!4 l2 24:2.
3.1 ENSAYO DE DUREZA DE BRINELL
A"!n7@n3onos 2 l2 3!87n77?n# !l nm!4o 3! 3u4!52 B47n!ll omo !s8u!45o 3! on"2 on"2"o "o## !s l2 4!l27 4!l27?n ?n 3! l2 24:2 $ 9u! !8!" !8!"2 2 !l 7n3!n" 7n3!n"23o 23o44 !s8@47o !s8@47o 3! 37m!"4o D# 2l 4!2 3! l2 su6!4877! 3! l2 u!ll2
HBS 6242 los 2sos !n 9u! s! u"7l7!
D?n3! D !s !l 37m!"4o 3! l2
El !ns2;o 3! 3u4!52 3! B47n!ll 64!s!n"2 l2s s7:u7!n"!s l7m7"27on!s -
S! 6u!3! 6u!3! :!n!4 :!n!424 24 !s8u! !s8u!45 45os os 3!<73 3!<73o o 2l :42n :42n "2m2 "2m2o o 3! l2s l2s u!l u!ll2 l2ss 9u! 9u! 28!"2 28!"2n n l2 26247! 26247!n7 n72 2 3!l !l!m!n" !l!m!n"o o 27!n3o 27!n3o 7n2!6" 7n2!6"2olu424 l2 !s"4u"u42 su<;2!n"!.
3.1.1 ALCANCE Y APLICABILIDAD DEL MÉTODO BRINELL
P242 m2"!472l!s u;2 3u4!52 B47n!ll !s su6!47o4 2 los 00 s! 4!om7!n32 u"7l7524 6!n!"423o4!s 3u4os 3! 242lo4!s 3! 3u4!52 l2 3!8o4m27?n !n !l 6!n!"423o4 om7!n52 2 s!4 7m6o4"2n"!# ; !s"2 3!@s 3! m@"o3os omo !l Ro!ll o V7!4s. Po4 l"7mo !s l24o 9u! !l m@"o3o no !s 26l72! on>!n7 n7!n !n"! "! !n m2"! m2"!47 472l 2l!s !s 6oo 6oo omo omo:@ :@n!o n!oss "2l! "2l!ss omo omo l2s l2s 8un377on!s m2"!472l!s 3! :42no :4u!so ; 67!52s 8o4F232s# 3!<73o 2 9u! !l !l "2m2o 3! l2 7m64on"2 6!4m7"! o<"!n!4 un m!Fo4 64om!37o 3! l2 3u4!52 !n l2 5on2. A3!ms s7 s! u"7l752 l2 64o8un37323 h 3! l2 7m64on"2 6242 l2 3!"!4m7n27?n 3! l2 3u4!52# l2 su6!4877! 2 !ns2;24 no 4!9u7!4! 3!m2s7232 64!62427?n. Como 4!:l2 :!n!42l u2n"o m2;o4 !s l2 u!ll2 m!no4 !s !l 4!9u!47m7!n"o 3! 64!62427?n su6!48772l.
3.1.2 CORRELACIÓN DEL VALOR DE DUREZA CON LA RESISTENCIA LA TRACCIÓN
En 2l:unos 2sos !s 6os72lo4 3! 3u4!52 3!l m2"!472l on !l >2lo4 3! 4!s7s"!n72 !s""72 3!l m2"!472l. As= 6o4 !F!m6lo 6242 2!4os o437n247os 4!o73os ; on m!nos 3! 0#(Q 3! 24
P242 2!4os 2l 4omo-n=9u!l ; 2l:un2s 2l!27on!s 3! 2lum7n7o s! 23o6"2n >2lo4!s !n"4! 0#) ; 0#)J 6242 8un377?n :47s 0#1HB. Es 7m6o4"2n"! no"24 9u! l2 !s"7m27?n 3!l >2lo4 3! 4!s7s"!n72 2 l2 "427?n 2 "42>@s 3! l2 !u27?n 2n"!47o4 3!2lo4 on872
3.1.3 TIEMPO DE APLICACIÓN DE LA CARGA
En !ns2;os no4m2l!s l2 24:2 m7m2 s! 2l2n52 !n un l26so 3! 1 s ; s! m2n"7!n m2n"7!n!# !# 2l m!nos# m!nos# 3u42n" 3u42n"! ! o"4os 1 s 6242 6242 2!4os ; )0 s 6242 m!"2l! m!"2l!ss ms 3"7l!s. S7n !m<24:o 2 m!nu3o l2 24:2 m7m2 s! 4!"7!n! 3u42n"! un 7n"!4>2lo 3! )0 s 6242 los m!"2l!s 8!44osos ; un 7n"!4>2lo 3! /0 s 6242 los los o"4os m!"2l!s. Los 26242"os 3! 7lo 2u"om"7o 6!4m7"!n 4!2l7524 !ns2;os 2 2l"2 >!lo7323# 6o4 lo 9u! !l "7!m6o "7!m6o 3! "42ns77?n "42ns77?n 3! l2 24:2 ; !l "7!m6o !n 9u! s! 4!"7!n! 4!"7!n! l2 m7sm2 6u!3!n s!4 muo m!no4!s 2 los m!n7on23os. S7n !m<24:o# !s"os "7!m6os "7!n!n 7n8lu!n72 !n !l >2lo4 3! 3u4!52 o<"!n73o. S7 l2 >!lo7323 3! 26l727?n 3! l2 24:2 !s mu; 2l"2# !s 3!74 !l "7!m6o 3! 4!7m7!n"o 4!7m7!n"o 3! l2 24:2 !s mu; o4"o# s! 6u!3! 64o3u74 un2 so<4!24:2 l2 l2 24:2 so<4!62s2 !l >2lo4 3! !ns2;o !ns2;o 2n"!s 2n"!s 3! !s"2<7 !s"2<7l75 l7524s 24s! ! 9u! 64o3u7 64o3u74 4 un2 u!ll2 u!ll2 3! m2;o4 37m!"4o. Po4 o"4o l23o s7 !l "7!m6o 9u! s! 4!"7!n! l2 24:2 !s 7nsu877!n"! 6242 9u! !l m2"!472l m2"!472l om6l!"! om6l!"! !l 8luFo 6ls"7o# 6ls"7o# !l "2m2o 3! l2 u!ll2 u!ll2 s!4 m!no4. En En !s"! s!n"73o s! 2 o23o 9u! 6242 l2 m2;o4=2 3! los m2"!472l!s !l 8luFo 6ls"7o !s 4673o !n los 647m!4os 647m!4os )0 s# s7!n3o <2s"2n"! <2s"2n"! ms l!n"o l!n"o !n !l 7n"!4>2lo 7n"!4>2lo 3! )0 2 1'0s.
3.2 OTROS TIPOS DE ENSAYO DE DUREZA
E7s"!n muos m@"o3os 6242 m!374 l2 3u4!52 ; s! 37>73!n s!:n !l 64o!37m7!n"o 9u! !m6l!2n -
Los 9u! 9u! !>2l2 !>2l2n n l2 3u4!52 3u4!52 m7n!42 m7n!42l?: l?:72 72## 4!s7s"! 4!s7s"!n7 n72 2 2l 42;23o 42;23o Ens2;o Ens2;o 3! M24"!ns# D! l2 l7m2. Los 9u! 9u! m73!n 73!n l2 4!s7 4!s7s" s"!n !n7 72 2 2 l2 6!n! 6!n!"4 "42 27? 7?n n 6o4 27 27?n ?n 37n 37nm7 m72 2 o !s""72 B47n!ll# V7!4s ; Ro!ll. Los 9u! u2n"7 u2n"787 872n 2n l2 l2 3u4!5 3u4!52 2 !ls" !ls"72 72 o 2l 4!
Los m@"o3os ms us23os !n l2 2"u2l7323# 3!6!n37!n3o 3!l "76o 3! m2"!472l!s 9u! s! >2;2 2 !ns2;24# son !l 3! B47n!ll# >7!4s# 4o!ll ; So4!.
3.2.1 ENSAYO DE VICKERS
P!4m P!4m7"7"! ! m! m!37 m!3744 l2 3u4! 3u4!52 52 3! un :42n :42n nm! nm!4o 4o 3! m2"! m2"!47 472l 2l!s !s m!" m!"l7l7o oss 7n3!6!n37!n"!s 3!l !s"23o !n 9u! s! !nu!n"4!n ; 3! su !s6!so4. El 6!n!"423o4 !s un2 674m73! 3! 372m2n"! 3! <2s! u234232 u;o n:ulo !n !l >@4"7! !s 3! 1)/ L2s >!n"2F2s 3! l2 64u!<2 V7!4s on 4!s6!"o 2 l2 B47n!ll son -
Su uso uso s! s! !"7 !"7!n !n3! 3! 2 m2" m2"!47 !472l 2l!s !s 3u4 3u4os os ; !!s !!s ms ms :42n3 42n3! ! 9u! 9u! un2 un2 HVN'00
L7m7"27on!s -
L2 7m64!s 7m64!s7?n 7?n !s !s 6!9u!2 6!9u!2 ; 6o4 !llo !llo s! s! us2 un un m74os m74oso67 o67o o o 3!
3.2.2 ENSAYO DE ROCKELL
H2 "!n73o :42n 2!6"27?n 2!6"27?n 6o4 l2 827l7323 827l7323 3! 4!2l7527?n ; !l 6!9u!o "2m2o 3! l2 u!ll2. El !ns2;o "7!n! omo o
-
Es mu; 4673o. No n!! n!!s7 s7"2 "2 2
D!s>!n"2F2s -
No !s "2n "2n !2 !2"o "o omo omo !l 3! V7 V7!4 !4s# s# 9u! 9u! !s 64!8 64!8!4 !473 73o o !n "42< "42<2F 2Fos os 3! 7n>!s"7:27?n ; 3!s244ollo.
3.2.3 ENSAYO DE S!ORE
El !ns2;o s! 8un32m!n"2 !n 2lul24 l2 3u4!52 6o4 m!37o 3!l 4!2 2 !ns2;24# 2 un2 2l"u42 3!"!4m7n232.
". PROCEDIMIENTO Y MONTAJE ".1 MATERIALES Y E#UIPO -
E9u76o un7>!4s2l 3! m!377?n 3! 3u4!52 734ul72 3! 64!s7?n C2l7<423o4!s Lu62 m74os?672 P4o
Maquina MT 3017 para pruebas de tracción.
".2 PROCEDIMIENTO
1. s! olo2 l2 64ou!l"2s 2 l2 m2n7>!l2 6242 26l724 l2 24:2# s! 3!"7!n! u2n3o l2 s!:un32 2:uF2# 9u! 7n772lm!n"! !s"2<2 !n !4o# 2l2n52 l2 9u! s! 2<=2 87F23o 2l 647n767o on 24:2 2s7:n232. . un2 >!5 9u! l2 s!:un32 2:uF2 s! 6os77on2 !n !l lu:24 3! l2 647m!42# s! 3!"7!n! !l mo>7 mo>7m7 m7!n !n"o "o 3! l2 m2n7 m2n7>! >!l2 l2 m2n" m2n"!n !n7! 7!n3 n3o o l2 24: 24:2# 2# ; s! "om2 "om2 !l "7!m "7!m6o 6o !s"76ul23o. . Un2 >!5 9u! s! 2;2 om6l!"23o !l "7!m6o s! 64o!3! 2 3!s24:24 l2 64o
Cons73!427on!s -
-
S! m73!n 3os 37m!"4os !n 374!7on!s 6!46!n37ul24!s !n 232 u!ll2 ; s! 64om!372n. S! 4!om7!n32 u<724 u<724 los 6un"os 3! on"2"o on"2"o 3!l <2l=n on l2 su6!4877! su6!4877! 3! l2 64o!s 00 : L2 su6!4877! 3!!s# m=n7mo )0 s!:un3os.
S! 3!
$. CALCULOS
Los 32"os o<"!n73os !n !l l2
Grafca HBS vs Rt 190.000
184.518
170.000 150.000 136.248
130.000
DUREZA (HBS)
110.000 100.701 90.000
88.510
70.000 50.000 250
300
350
400
450
500
550
600
RESISTENCIA A LA TRACCION (Rt)
650
700
%. ANALISIS DE RESULTADOS
Los 32"os 9u! s! o<"u>7!4on !n l2 64u!<2 s! 4!2l7524on 6o4 m!37o 3! l2 m9u7n2 6242 !ns2;os 3! "427?n MT )01# 9u! 4!s7s"! un2 24:2 m7m2 3! 1 N# o 1)0 7lo:42mos 8u!452. Los 4!sul"23os o<"!n73os 3! 3u4!52 8u!4on Co<4! 100#01 - A!4o 1(#1( & B4on! 1)/#'( & Alum7n7o ((#10
1&'12($'1$
PREGUNTAS
1. W%u@ "76o "76o 3! 4!l27?n 4!l27?n !7s"! !7s"! !n"4! !n"4! l2 4!s7s"!n7 4!s7s"!n72 2 2 l2 "427?n "427?n ; l2 l2 3u4!52X E>73!n"!m!n"! !n l2 8?4mul2 3! 4!s7s"!n72 2 l2 "427?n s! 264!72 un2 4!l27?n 3! !9u7 !9u7>2 >2l! l!n n72 72 !n"4! !n"4! l2 3u4!5 3u4!52 2 ; l2 4!s7s 4!s7s"! "!n n72 72 2 l2 "42 "427 7?n ?n## !s 3!7 3!744 son 374!"2m!n"! 64o6o47on2l!s# Rt 3,45 HB . El >2lo4 3! R" 3!6!n3! 3!l 3! HB. =
∗
'. WA 9u@ m2"!472l! m2"!472l!ss s! l!s 26l72 usu2lm!n"! usu2lm!n"! !l !ns2;o 3! 3u4!52 3u4!52 3! <47n!llX <47n!llX Cu2n3o s! !m6l!2 !l m@"o3o 3! <47n!ll 2 m2"!472l!s 3! :42n 3u4!52# s! 6u!3! 64o>o24 l2 3!8o4m27?n 3!l 7n3!n"23o4# 6o4 !s"2 425?n l2 64u!<2 3! <47n!ll !s 26l72!n"2F2s ; 3!s>!n"2F2sX Los !ns2;os 9u! m73!n l2 3u4!52 o l2 4!s7s"!n72 2 l2 6!n!"427?n 6o4 27?n 37nm72 o !s""72 son B47n!ll# V7!4s ; Ro!ll. En :!n!42l !s"os m@"o3os s! 378!4!n72n 378!4!n72n 6o4 su 8o4m2 3! 27?n ; 6o4 u"7l7527?n# u"7l7527?n# 6o4 !F!m6lo 3! !n"4o los "4!s !l 3! V7!4s V7!4s !s !l !ns2;o on ms 2!6"27?n 2!6"27?n 6242 7n>!s"7:27on!s# !s"o 6o4 s!4 muo ms 64!7so ; on8722lo4X L2 64o67!323 3! 3u4!52 3! un m2"!472l 4!64!s!n"2 l2 2627323 9u! "7!n! un m2"!47 m2"!472l 2l !n su 262 262 su6!47 su6!47o4 o4 6242 6242 4!s7s"7 4!s7s"744 l2 3!8o4m2 3!8o4m27? 7?n n !ls"7 !ls"72# 2# 6ls"7 6ls"72 2 ; 3!s"4u7?n !n 64!s!n72 3! !s8u!45os 3! on"2"o.
Como o2mos !n l2 :4872 l2 m2;o4 4!s7s"!n72 2 l2 24:2 26l7232 l2 o<"u>o !l 2!4o.
(. CONCLUSIÓN
Los Los !ns2 !ns2;;os 3! 3u4! 3u4!52 52 3! <47n <47n!l !lll 6!4m 6!4m7"7"!n !n "!n! "!n!44 un 2m6l 2m6l7o 7o on on!6 !6"o "o 3!l 3!l om6o4"2m7!n"o 3! 37s"7n"os m2"!472l!s <2Fo l2 27?n 3! 8u!452s !s""72s. El 2nl7s7s 3! los 4!sul"23os 6!4m7"! 3!"!4m7n24 un uso 264o6723o 6242 232 m2"!472l# ; >!478724 s7 son >72
). BIBLIOGRAFÍA
-
JOSÉ JOSÉ LUIS LUIS AH AHUMA UMADA DA VILLAF VILLAFA AÑE, Caract Caracteri erizac zación ión de los ateri ateriale aless de !so !so en in"enier#a, ed!costa, Colo$ia % &''() *IMOSHE+O S) -esistencia de ateriales) .&a) ed) Madrid/ Es0asa1Cal0e, .(2') DO+ALD ASELA+D) ASELA+D) Ciencia e in"eniera de los ateriales) 34 ed) M56ico/ International *7oson, .((8)