Ensayo a la dureza Vickers

Ensayo de dureza Vickers
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Concepto:Ensayo que permite determinar la resistencia de los materiales a la deformación plástica sobre la superficie de la muestra o en su sección.

Ensayo a la dureza Vickers. Es el que se emplea para determinar la dureza de un material mediante la penetración en él de un diamante de forma piramidal. Se emplea fundamentalmente en los ensayos de materiales de gran dureza y de la piezas con secciones muy pequeñas, o en capas muy finas exteriores como son: las nitruradas, cementadas, etc.


Generalidades

Los ensayos a la dureza se basan en la Ley de semejanza que expresa: Los cuerpos semejantes de un material homogéneo cuando se les aplica una carga igual en magnitud y distribución, reciben un esfuerzo y se deforman en igual grado, tanto dentro como fuera de los límites de elasticidad y proporcionalmente al cuadrado de sus dimensiones lineales.


El método

Diamante para el ensayo de dureza Vickers.

Consiste en la penetración de un diamante piramidal tetraédrico con un ángulo entre aristas de 136° en la superficie que se ensaya, y se expresa por el valor numérico de la dureza, que se obtiene dividiendo la carga (kgf) entre la superficie lateral de la huella (mm²) calculada por las diagonales. El valor numérico de la dureza se calcula por la fórmula de la Fig. 1.

Fig. 1 Fórmula para determinar la dureza Vickers.


donde:

  • P = carga sobre el diamante piramidal, en kgf
  • α = ángulo entre las aristas del diamante piramidal opuestas, en grados
  • d = media aritmética que resulta de ambas diagonales de la huella después de eliminada la carga, en mm


Esquema del ensayo a dureza Vickers.

Generalmente esta fórmula no se emplea de forma práctica, pues los valores numéricos de las durezas se determinar con el empleo de tablas que están elaboradas en función de la diagonal de la huella.


Recomendaciones

  • Para realizar los ensayos se recomiendan esfuerzos de: 5, 10, 20, 30, 50 y 100 kgf
  • Cuando se va a ensayar un material muy duro (Hv > 500), se recomienda aplicar una carga no mayor de 50 kgf, ya que al aplicarse mayores cargas podría deteriorarse el diamante.
  • Para ensayos de aceros cementados o de láminas delgadas, se aplican los menores esfuerzos.


Requisitos para el ensayo

  • Elevar la carga de forma gradual hasta el valor requerido.
  • Mantener constante la carga aplicada P, durante el tiempo establecido.
  • El error relativo permisible para la carga P, no debe ser mayor de ± 1 %.
  • El penetrador de diamante debe tener forma de pirámide tetraédrica, con un ángulo entre las aristas opuestas por el vértice ? - 136° ± 30´´.
  • La longitud de la línea de unión de las aristas opuestas del diamante piramidal no debe ser mayor que 0,002 mm.
  • La parte de trabajo del diamante no debe ser inferior a 0,3 mm con respecto a su eje.
  • Las aristas del diamante deben estar bien pulidas, libres de rajaduras u otros defectos superficiales visibles con un aumento de 30x.


Fuente

  • Kirnosov V. Medición de fuerza y dureza. Edit. Pueblo y Educación. La Habana. 1985.