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AÑO DEL FORTALECIMIENTO DE LAEDUCACIÓN”

DOCENTE:

GARCIA ORTIZ ALEJANDRO

INTEGRANTES:

  Bautista Burga Juan

Brayan

SECCION: AI 1105

CIUDAD Y EC!A: !uan"ay# 1$%0&%

Propiedades mecánicasdurea

 

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'015

!"O#$%&'

INDICE

1( )*+ni"i#n

'( Las *s"a,as )* Dur*-a )* us# in)ustria,

$( *nsay#s )* )ur*-a

.( /ariai,i)a) )* ,as r#i*)a)*s n#r2as nt y ast2

5( 3a"t#r*s )* s*guri)a)

4( "#n",usi#n*s

( i#gra3 í a

6( an*7#s

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Dedica(oria

El presente trabajo , que es parte de nuestra carrera profesional , que es de

suma importancia para la adquisición de conocimientos empírico , queremos

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dedicar a la persona que día a día con su cariño y amor nos apoya en todo , en

todas mis actividades académicas, así como también apoyándonos también en

el sentido moral, siempre extendiéndome su mano para ayudarnos.

  INTRODUCCION

En ingeniería se necesita saber cómo responden los materiales sólidos a fuerzas

externas como la tensión, la compresión, la torsión, la flexión o la cizalladura. Los

materiales sólidos responden a dichas fuerzas con una deformación elástica (en la

que el material vuelve a su tamao ! forma originales cuando se elimina la fuerza

externa", una deformación permanente o una fractura.

Las propiedades mecánicas, la importancia de conocer las propiedades que tienen

que ver con el comportamiento del material ba#o fuerzas aplicadas, entre ellos la

dureza, variabilidad de las propiedades, normas $%& ' )%*, factores de

seguridad ! diseo.

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&)DEFINICION*

Es la resistencia de un cuerpo a ser ra!ado por otro. +puesta a duro es blando. El

diamante es duro porque es difícil de ra!ar. Es la capacidad de oponer resistencia

a la deformación superficial por uno más duro. La dureza es la oposición que

ofrecen los materiales a alteraciones como la penetración, la abrasión, el ra!ado,la cortadura, las deformaciones permanentes entre otras. %ambi-n puede

definirse como la cantidad de energía que absorbe un material ante un esfuerzo

antes de romperse o deformarse. &or e#emplo la madera puede ra!arse con

facilidad, esto significa que no tiene mucha dureza, mientras que el vidrio es

mucho más difícil de ra!ar. En metalurgia la dureza se mide utilizando un

durómetro para el ensa!o de penetración. /ependiendo del tipo de punta

empleada ! del rango de cargas aplicadas, existen diferentes escalas, adecuadas

para distintos rangos de dureza. El inter-s de la determinación de la dureza en losaceros estriba en la correlación existente entre la dureza ! la resistencia

mecánica, siendo un m-todo de ensa!o más económico ! rápido que el ensa!o de

tracción, por lo que su uso está mu! extendido. 0asta la aparición de la primera

máquina 1rinell para la determinación de la dureza, -sta se medía de forma

cualitativa empleando una lima de acero templado que era el material más duro

que se empleaba en los talleres.

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$)Las esca+as de Durea de uso indus(ria+

/ureza 1rinell Emplea como punta una bola de acero templado o carburo

de 2. &ara materiales duros, es poco exacta pero fácil de aplicar. &oco

precisa con chapas de menos de 3mm de espesor. Estima resistencia a

tracción.

/ureza 4noop *ide la dureza en valores de escala absolutas, ! se valoran

con la profundidad de seales grabadas sobre un mineral mediante un

utensilio con una punta de diamante al que se le e#erce una fuerza

estándar.

/ureza 5oc67ell )e utiliza como punta un cono de diamante (en algunos

casos bola de acero". Es la más extendida, !a que la dureza se obtiene por

medición directa ! es apto para todo tipo de materiales. )e suele considerar 

un ensa!o no destructivo por el pequeo tamao de la huella.

5oc67ell superficial Existe una variante del ensa!o, llamada 5oc67ell

superficial, para la caracterización de piezas mu! delgadas, como cuchillas

de afeitar o capas de materiales que han recibido alg8n tratamiento de

endurecimiento superficial.

/ureza 5osi7al *ide en escalas absoluta de durezas, se expresa como laresistencia a la abrasión medias en pruebas de laboratorio ! tomando como

base el corindón con un valor de 9:::.

/ureza )horeEmplea un escleroscopio. )e de#a caer un indentador en la

superficie del material ! se ve el rebote. Es adimensional, pero consta de

varias escalas. ma!or rebote ;<ma!or dureza. plicable para control de

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calidad superficial. Es un m-todo elástico, no de penetración como los

otros.

 /ureza =ic6ers Emplea como penetrador un diamante con forma de

pirámide cuadrangular. &ara materiales blandos, los valores =ic6ers

coinciden con los de la escala 1rinell. *e#ora del ensa!o 1rinell para

efectuar ensa!os de dureza con chapas de hasta >mm de espesor.

/ureza 2ebster Emplea máquinas manuales en la medición, siendo apto

para piezas de difícil mane#o como perfiles largos extruidos. El valor

obtenido se suele convertir a valores 5oc67ell.

En mineralogía se utiliza la escala de *ohs, creada por el leman ?riedrich

*ohs en 9@>:, que mide la resistencia al ra!ado de los materiales

Dureza Mineral Composición química

1 Talco, (se puede rayar fácilmente con la uña) Mg3Si4O10(O)!

2 "eso, (se puede rayar con la uña con más dificultad) #aSO4$!!O

3 #alcita, (se puede rayar con una moneda de co%re) #a#O3

4 &luorita, (se puede rayar con un cuc'illo) #a&!

5 patita, (se puede rayar difcilmente con un cuc'illo) #a*(+O4)3(O,#l,&)

6 &eldespato, (se puede rayar con una cuc'illa de acero) -lSi3O.

7 #uar/o, (raya el acero) SiO!

8 Topacio, l!SiO4(O,&)!

9 #orindn, (slo se raya mediante diamante) l!O3

10 iamante, (el mineral natural más duro) #

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,)ensa-os de durea

A. !"E#A $"%&E''

El m-todo  por penetración está basado en la aplicación de una cargaestática sobre la superficie de un material para provocarle una deformaciónpermanente conocida como indentación o huella, la cual presenta unaprofundidad que está en relación inversa al n8mero de dureza del materialensa!ado.El m-todo de dureza por rebote o elástico, consiste en de#ar caer unaherramienta con carga ! altura definida sobre la superficie del material aensa!ar, de tal forma que al chocar con dicha superficie se provoque unrebote de la herramienta, cu!a altura está directamente relacionada con la

dureza elástica del material.El m-todo que mide la resistencia que oponen los cuerpos a la abración o alcorte, consiste en efectuar una ranura con una herramienta de corte oabrasiva al material a ensa!ar. /ependiendo del tipo demarca presentada,se determinará la dureza del material, es decir, si la ranura se presenta enforma profunda u opaca.La /ureza 1rinell se basa en la aplicación de una carga fi#a mediante unpenetrador esferito que se abre pasa sobre la superficie lisa de la muestra.Ana vez que se quita la carga, se determina el área de la penetración, locual indica la resistencia a la carga. Las cargas son aplicadas por sistemashidráulicas hasta B::: 4g los penetradores generalmente están

constituidos de acero  endurecido o de carburo de tungstenoaproximadamente de 9:mm de diámetro.&ara determinar la dureza 1rinell)e obtiene10$ C &D C &D F/D>(/;(/>;d>"9D>"G 6g D mm>/ónde& C carga que act8a sobre la probeta C H:: 6g/ C diámetro del penetrador C 9: mm

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d C diámetro de la impresión sobre la probeta C >.I mmt C profundidad de la impresión/onde t

t C & D π/ (10$"

La prueba de dureza 1rinell produce una impresión de considerables

dimensiones en la superficie de la probeta o pieza probadaEquipo*áquina de /ureza 1rinell con el m-todo de aplicación de la carga defuncionamiento neumático.&enetrador de bola de 9:mm, de material Jarbolor.

/esarrolloJolocamos la pieza sobre la máquina de /ureza 1rinell.Jolocamos el penetrador de acuerdo al material (!a sea de bola o de/iamante o cono".El material es blando, por tanto aplicamos una carga de H:: 4g ! el periodo

de aplicación de la carga fue de 3: a 9>: segundos.*edimos el espesor de la impresión que de#o el penetrador sobre elmaterial con un microscopio graduado en milímetros.

 notamos las medidas obtenidas.5esultados +btenidos&ara determinar la dureza 1rinell es necesario conocer el n8mero de durezade la misma, donde su abreviatura es K10$K, el cociente de la carga K&Kdividido entre el área de la impresión KK.&or tanto se obtiene10$ C &D C &D F/D>(/;(/>;d>"9D>"G 6g D mm>/ónde

& C carga que act8a sobre la probeta C H:: 6g/ C diámetro del penetrador C 9: mmd C diámetro de la impresión sobre la probeta C >.I mmt C profundidad de la impresión10$ C &D C H::6gD F9:mmD>(9:mm;(9:mm>;>.Imm>"9D>"G 6g D mm>10$ C 9:.M39M 6g D mm>

t C & D π/ (10$"

t C H::6g D π(9:mm"(9:.M3"

t C :.9IH: mmN El espesor mínimo de la probeta debe ser e C 9:t, por tanto,e C 9:(.9IH:",

e C 9.IH mm

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$. !"E#A "()*+E''

Los ensa!os  de dureza 5oc67ell, dependen de la medición  de laprofundidad de la indentación permanente, producida por la aplicación deuna carga gradualmente aplicada sobre la superficie del material de prueba.

)e usan varias combinaciones de penetradores ! carga, para adaptar lasdistintas pruebas de dureza 5oc67ell a los materiales de diversas durezas !espesor. Entre los penetradores se inclu!en diamantes de forma cónicaconocidos como 1rale ! esferas de acero endurecido cu!os diámetrosvarían de 9.H@ mm a 9>.M mm.El diámetro cónico tiene un ángulo de abertura de 9>:O ! radio de :.> mmen la punta. El penetrador de diamante permite probar fácilmente los acerosmás duro ! los de esfera grande permiten probar materiales blandos eincluso plásticos.En general, se considera que las pruebas  de dureza 5oc67ell no sondestructivas !a que las cargas ligeras ! los pequeos penetradores

producen impresiones diminutas sin embargo, a causa de la pequeez delas impresiones, deben tomarse varias lecturas para obtener un resultadorepresentativo.Equipo/urómetro de 5oc67ell&enetrador de esfera&robeta (material que es una aleación"./esarrolloJolocamos la probeta sobre el /urómetro de 5oc67ell directamente.

 #ustamos las agu#as del /urómetro.Jolocamos el penetrador.

 plicamos fuerza sobre la probeta (penetrador sobre ella".+bservamos lectura de la carátula del durómetro5etiramos probeta de durómetro.5esultados obtenidos/e los datos obtenidos de la carátula del durómetro 5oc67ell determinamosel espesor de la pieza. &artimos de la relación siguiente51C 9B: P (t D :.::>mm", arreglando para KtK tenemos;t C (51;9B:"(:.::>mm"

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;t C (M>.H P9B:"(:.::>mm";tC ;:.99H mmtC :.99H mm5JC 9:: P (t D :.::>mm", arreglando para KtK tenemos;t C (5J;9::" (:.::>mm"

;t C (39 P9::" (:.::>mm";tC ;:.:M@ mmtC :.:M@ mm

.)/aria0i+idad de +as propiedades normasn(p - as(m

La variabilidad e La resistencia al impacto se describen la capacidad de unmaterial para absorber los golpes ! la energía de impacto sin romperse. Laresistencia al impacto se calcula como la relación de absorción de impactos paraprobar esp-cimen sección transversal. /ureza depende de la temperatura ! laforma de la muestra de ensa!o.

/os m-todos diferentes de determinar la resistencia al impacto se pueden usar aquí. diferencia de resistencia al impacto, resistencia al impacto con entalladurase determinó utilizando un esp-cimen de prueba con muesca, lo que aumenta lasensibilidad del m-todo de ensa!o. demás, se establece una distinción entre losdos m-todos seg8n Jharp! e Qzod. Estos dos m-todos se diferencian en que,seg8n Jharp!, la muestra de ensa!o está soportada en ambos extremos, mientrasque, seg8n Qzod la muestra de ensa!o se su#eta solamente en un lado.

En su propio laboratorio interno, Ensinger realiza mediciones seg8n el m-todoJharp! de acuerdo con la norma E$ Q)+ 9M.

$ormas )%*

 H3 *-todo de prueba para Leeb &rueba de dureza de productos de

acero

E9: *-todo de prueba para la dureza 1rinell de materiales metálicos

E9@ *-todos de prueba para la dureza de 5oc67ell de materiales metálicos

&ráctica E> para el uso de dígitos significativos en los datos de prueba

para determinar la conformidad con las especificaciones

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E> *-todo de prueba para la dureza de =ic6ers de materiales metálicos

EB@I *-todo de prueba para 4noop ! =ic6ers dureza de los materiales

&ráctica EII@ para escleroscopio &rueba de dureza de materiales

metálicos.

')1ac(ores de se2uridad

• Qnspección visual

La inspección visual es necesaria que se realice con ob#etos auxiliares comolupas, espe#uelos u otros de igual función. Este solo deberá abordarse si el o#o del

inspector puede situarse a una distancia no superior a 3: cm, siempre que elángulo ba#o el que se inspecciona la zona no sea de más de B:O (criterios delcódigo )*E".9HG

• Estado de los sistemas de control de temperatura

En este aspecto a tratar se profundiza más de cerca el estado  de lospotenciómetros ! termopares, es decir, se verificará si están dentro de su fecha deexplotación para su correcto funcionamiento ! evitar fallos en la producción.

• Jalificación del personal

El personal debe de estar calificado ! certificado de obrero o ingeniero conóptimas condiciones para la realización del proceso de tratamiento t-rmico.

• *edios de protección, dispositivos de manipulación

Los dispositivos tienen el ob#etivo  de introducir la pieza dentro del horno encorrecta posición, para evitar las posibles distorsiones ! alabeos que esta puedesufrir. En el caso de que una pieza tenga forma irregular, resulta mu! difícil suintroducción  dentro del horno ! consecutivamente dentro del medio deenfriamiento, por lo que usando estos medios resulta más sencillo ! rápido, en otrode los casos si se necesita enfriar un n8mero considerable de piezas pequeas ode mediano tamao sería mu! improductivo enfriarlas una a una por lo que a la

vez los dispositivos con su uso racionalizan el gasto de recursos.Los dispositivos se emplean en dependencia del tamao de las planchas o piezasque se va!an a introducir dentro del horno, tra!endo consigo la eficiencia  !máxima explotación de la capacidad de los hornos, por e#emplo las piezas dema!or tamao se colocan en los dispositivos, generalmente de @ a 9: piezas dehasta > m ! los de pequeo tamao en los dispositivos de la, con piezas de hasta9.H: m.

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3)conc+usiones

%odos los materiales act8an de manera diferente, esto se debe principalmente a

sus propiedades mecánicas, en las que se inclu!e la tensión, entre otras.  %eóricamente podemos decir que en los materiales cuando se les aplica fuerzas

externas com8nmente estos cambian su forma, llamada tambi-n deformación.  trav-s de los datos obtenidos en la tabla experimental se observó que este

material (Jolcol" sometido a una fuerza de tensión sufre cierto cambios ! pasa por una o varias etapas antes de fracturarse o daar su estructura interna

Jomo bien sabemos la dureza es la resistencia que presentan los materiales paraser penetrados, considerando que esta es una propiedad de los materiales, la cualle permite al material ser seleccionado para su uso en la industria principalmente.La dureza 1rinell es un m-todo el cual nos permite determinar la dureza de unmaterial. Atilizando en esta práctica un material blando aplicandoaproximadamente una carga H:: 4g, utilizando un penetrado de bola de :.9: mmpresionando sobre este el material en un tiempo aproximado de 3: a9>:

segundos.La dureza 1rinell fue de 9:.M3 4g D mm> ! la profundidad de penetración fue de:.9IH:mm, relativamente mu! pequea por tanto el material es considerandocomo uno mu! duro, ! el espesor de la pieza, se considera como 9: veces laprofundidad de la penetración.

)iendo la dureza 5oc67ell, otro m-todo para determinar la dureza o la resistencia

de un material a ser penetrado, se pude decir que este varía de acuerdo a los tiposde penetradores que se coloquen clasificándolos así en 5oc67ell J ! 1.+bteniendo el valor de la dureza directamente de la pantalla del durómetro5oc67ell, variando así directamente del tipo de material que utilicemos. %ambi-npodemos encontrar la profundidad de la penetración con los valores obtenidos del

durómetro.

 sí podemos concluír que de acuerdo a los materiales ! cargas utilizads las

durezas varián entre uno ! otro m-todo. 'a s- 5oc67ell o 1rinell. l comenzar a leer *i &rimera %orre de 1abel no conocía, ni entendía realmente loque el escritor trataba de decir, creo que cada palabra, ! la relación que tienenentre ellas son cuidas para dar sentido adecuado a la lectura.Es difícil pensar que una persona que conoces ! a8n más si te da clases en unlugar donde a veces se te sientes sin vida, ! solo act8as por refle#os ! por órdenes

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recibidas, RSui-n sabe de qui-nT pueda esta persona cambiar tus perspectivasde la vida identificándote en sus poesías  ! envolverte entre tantas palabras,causando en ti volar ! caer al mismo tiempo, imaginando aqu-l gran limón, desdesu olor, hasta su textura tal vez sea tufo o tal vez sean mis sentidos.Joncordar en aquella ca#a que idiotiza ! al mismo tiempo ser parte de ella.Ja!endo en ironías que da la vida ! pensar si realmente la mía ! lo que hago

realmente me hace feliz.)i !o tan solo pudiese escribir en estas líneas lo que 1abel ha de#ado en mí.Juando termine de leer el libro me di cuenta porque el autor había nombrado así asu obra ! despu-s de mucho pensar creí haber comprendido la verdad. Juando

1abel hace mucho tiempo fue una gran ciudad de *editerráneo fuerte !extraamente construido comprendí que -ste libro tiende a mezclas como Ad. Lodi#o Jrónicas, poesías ! relatos que es la estructura que se le quiso dar tan sólopor sentirlo así. hora mi primera torre de 1abel ha pasado del título de un libro alibro que he leído incitando en a mi escritura a plasmar mis sentimientos en papel! tal vez alg8n día alguien se identifique con ellos.

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4)0io2ra15a

• Uames ? )hac6elford VQntroducción a la ciencia de materiales para

ingenierosW, &earson educación.). *adrid, >::H.

• )mith, 2illiam Vfundamento de la ciencia e ingeniería de materiales ed.

Xra7 0ill *-xico >:9:.

• 5obert 2 ?itzXerald *-xico >::>.

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6)Ane7os

  &orma A- E/01213

  444.cedex.es5materiales5ciencia.6tml

  444.esi3.us.es5imm35prct26tml5principal.6tml

  444.materiales.unex.es5docencia.6tml 5materiales