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Reporte de Practica de Dureza Rockwell

Elemento dimensionales

ERICK LANTÉN TEPECANOLUIS ALBERTO ANGEL RUIZOMAR ANTUNEZ MOJICA

OSCAR GALCAN ESTARDA UZZIEL IVAN HERNANDEZ CIPRES

EN ESTE REPORTE SE DA A CONOCER UNA INVESTIGACION REALIZADA EN EQUIPO SOBRE LA DUREZA Y SUS TIPOS, MEDICIONES, MAQUINAS DE MEDICION, JUSTIFICACION CON FOTOGRAFIAS DE LA PRACTICA REALIZADA, PENETRADORES DE LA MAQUINA Mitutoyo 6000 Y CONCLUSIONES POR ALUMNO.

ÍNDICE

Pág.

OBJETIVO 3

CONSIDERACIONES TEÓRICAS 3

DUREZA ROCKWELL 3, 4

MATERIALES 5

PROCEDIMIENTO 6,7

BIBLIOGRAFIA 8

CONCLUSIONES 9, 10, 11, 12, 13

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OBJETIVO

Por medio de práctica de dureza determinar los valores que se obtienen en un material metálico que es puesto a prueba por la penetración de un cuerpo con dureza mayor.

Así mismo conoceremos la aplicación de este ensayo para el método Rockwell, en este caso emplearemos las escalas A,B y C indicadas en la placa de selección de cargas del durómetro ATK-600 MITUTOYO.

Por último comprobaremos los valores con los pre-resultados investigados.

CONSIDERACIONES TEÓRICAS

La dureza de un material es la resistencia que opone a la penetración de un cuerpo más duro. La resistencia se determina introduciendo un cuerpo de forma esférica, cónica o piramidal, por el efecto que produce una fuerza determinada durante cierto tiempo en el cuerpo a probar. Como indicador de dureza se emplea la deformación permanente (plástica).

En algunos casos, es necesario determinar las características mecánicas de los materiales sin llegar a su destrucción. También podemos determinar la dureza conseguida mediante el tratamiento de dureza. Podemos mencionar los tres tipos de pruebas de dureza más importantes:

DUREZA ROCKWELL

Para los materiales duros se emplea como elemento de penetración un cono de diamante de ángulo 120°, y apara los semiduros y blandos una bolita de acero de 1/16”, deduciéndose la fuerza Rockwell de la profundidad conseguida en la penetración.

El cuerpo empleado para la penetración alcanzada constituye el valor de partida para la medición de la profundidad de la huella.

Después se aumenta en 140 Kg la carga aplicada al cono 150Kg y en 90 Kg la aplicada a la bolita (100Kg), bajándose nuevamente el valor previo. Se mide la profundidad de penetración que queda y en la escala del aparato se lee directamente la correspondiente dureza Rockwell C (HRc) punta de diamante o la Rockwell B (HRB) bolita. (Ver Tabla1)

NUMERO DE DUREZA ROCKWELL

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(Tabla 1)Tabla simplificada de los

materiales más comunes que se miden con Rockwell.

Es un número obtenido por la profundidad de la huella; el cual proviene cuando se aumenta la carga sobre un penetrador desde una carga fija menor hasta una mayor, retornando después a la carga menor.

Los números de dureza Rockwell se expresan siempre con un símbolo de escala, que indica el penetrador y la carga utilizada.

MAQUINA Y EQUIPO

La máquina de prueba consiste en un soporte rígido o yunque, sobre el que, se coloca el material a prueba y un dispositivo que aplica cargas prefijadas a un penetrador en contacto con la misma. La máquina para realizar esta práctica es el ATK-600 MITUTOYO

PENETRADORES

PENETRADOR DE DIAMANTE: Este tipo de penetrador debe emplearse en pruebas de dureza para las escalas A, C y D.

Consiste en un cono de diamante cuyo ángulo es de 120° +- 0.5° y su eje debe coincidir con la dirección de penetración con una tolerancia de +- 0.5. La punta es un casquete esférico con un radio de 0.200mm.

La forma del casquete y el valor del radio del penetrador tienen una influencia importante en el valor de la dureza obtenida. La anisotropía del diamante hace difícil el maquinado del mismo en forma totalmente simétrica. Por lo cual es necesario comparar los resultados obtenidos con un penetrador patrón sobre piezas patrón de diferentes durezas.

PENETRADOR ESFERICO DE ACERO

Este tipo de penetrador debe emplearse en los ensayos de dureza para las escalas B, E y F.

Consiste en un balín de acero templado y pulido, con un diámetro de 1.588mm+-0.004mm. Dicho balín debe estar pulido y no debe presentar defectos superficiales.

Debe eliminarse y anularse la prueba si presenta deformación mayor o tolerancia indicada anteriormente o cualquier otro defecto superficial.

En los dos tipos de penetrador debe evitarse la acumulación en el penetrador de: polvo, tierra, grasa o capas de óxidos, dado que esto afecta los resultados de la prueba.

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MATERIALESDatos estimados y resultados finales

MONEDA: MONEDA DE 10 PESOSMaterial: AlpacaDUREZA ESTIMADA = 85.35 RockwellDUREZA COMPROBADA = 95.1 Rockwell

CINCEL corte fino marca “TRUPER”Material: Acero al alto carbonoDUREZA ESTIMADA = 76.5 RockwellDUREZA COMPROBADA = 78.3 Rockwell

BROCA PARA METALMaterial: Acero cubierto de cobaltoDUREZA ESTIMADA = 58 RockwellDUREZA COMPROBADA = 61.5 Rockwell

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PROCEDIMIENTO

APLICACIÓN DE LA CARGA MENOR: Debe colocarse el material sobre el soporte y aplicar la carga menor gradualmente hasta que se obtenga la indicación “OK” (ver figuras de la 1 a la 4 ).

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(Imagen 3)Presentación de caratula de

maquina Mitutoyo-600

(Imagen 4)Primera prueba lista para empezar

a girar manivela, moneda de Alpaca

(Imagen 1)Controlador de fuerza a aplicar

(Imagen 2)Primera prueba, moneda de Alpaca

APLICACIÓN DE LA CARGA MAYOR: Debe aplicarse la carga mayor accionando la manivela de operación sin impacto y aplicar fuerza cuando las franjas de fuerza en la caratula estén encendidas.

RESULTADOS Y JUSTIFICACION DE BROCA Y CINCEL CON FOTOS DE LA PRUEBA.

MATERIALES Y CARACTERISTICAS:

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(Imagen 5)Moneda lista para aplicar

perforación por maquina Rockwell y calcular dureza

(Imagen 6)Dureza de la moneda en estado

“OK” (calculada)

(Imagen 8)

CINCEL corte fino Material: Acero al alto carbono

DUREZA = 78.3 Rockwell

(Imagen 7)

MONEDA DE 10 PESOSMaterial: Alpaca

DUREZA= 95.1 Rockwell

(Imagen 9)

BROCA PARA METALMaterial: Acero cubierto

de cobaltoDUREZA: 61.5 Rockwell

LECTURA DE LA ESCALA PARA DUREZA ROCKWELL: Debe considerarse la dureza Rockwell como la lectura del indicador en la escala apropiada de la caratula, después de que se ha quitado la carga mayor la carga menor aun está actuando. Estiman a veces a la mitad de una división, dependiendo del material que se pruebe.

BIBLIOGRAFIA

1. Mecánica de materialesAutor: Anthony Bedfor y Kennet M. LiecthiPretince Hall

2. Procesos de manufacturaH.C. Kazanas, Glenn, E. Baker y Thomas GregorMcGraw-Hill

3. La Ciencia e Ingeniería de los MaterialesDonald R. AskelandIberoamérica

4. Procesos de manufacturaB.H.Amstead, PhillipF.Ostwald y Myron L.BBBegemanContinental

5. Materiales para ingenieríaLawrence H. Van VlackContinental

6. Tecnologías de materialesLawrence H. Van VlackAlfaomega

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CONCLUSIONES

ERICK LANTEN TEPECANO

En la investigación se descubrió que existen diferentes tipo de escalas para medir la dureza de los materiales, las más comunes son las Rockwell, Brinell, Vickers;

Se aprendió a utilizar una maquina de prueba de dureza y con la investigación se encontró que al hacer la prueba de dureza Rockwell el material a medir no se deforma.

Si lo enfocamos al perfil mecatronico es muy importante conocer el comportamiento de los materiales bajo distintas condiciones de trabajo en la industria, de tal modo que al enfrentarnos con un problema podamos dar una posible causa, pero sobre todo una solución para la empresa.

Sin duda el conocimiento de las propiedades mecánicas de los materiales como la dureza nos servirá en el diseño y fabricación de piezas o prototipos; Además del control y calidad de estos. Lo que representa dinero y tiempo para una empresa

PREGUNTAS

1.- ¿Cuál es la maquina y medida de dureza que no afecta al material medido?

La medida Rockwell, lo que hace es perforar, solo algunos milímetros y con esto sabe que tanta fuerza se necesita para perforarlo o cual es la dureza del material

2.- En la medida Rockwell ¿Cuáles son los elementos que se usan para perforar el material?

Punta de diamante y bola

3. ¿Cuál es el límite mayor de la Maquina Mitutoyo?

150 Rockwell

4. Aplicación de escala de dureza Rockwell B….

Piezas de resistencia media de buena tenacidad, deformación en frío, embutición, plegado, herrajes, Ejes, elementos de maquinaria, piezas resistentes y tenaces, pernos, tornillos, herrajes.

5. ¿Cómo saber si usar penetrador de bolita o cono?

Para la bolita, Acero blando, aleaciones de Cu y Al. Fundición maleable.

Para cono o punta diamante, Acero de alta dureza, Fundición perlitica.

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OMAR ANTUNEZ MOJICA

Conclusion:

Como conclusión a esta práctica podemos decir que la medida dada por el durómetro y la investigada con anticipación si fueron muy cercanas o dentro de los límites que establecían, logramos identificar la dureza de los tres materiales entregados, de manera rápida y eficiente, ya que la maquina (durómetro) nos entregaba la dureza del material, sin tener que realizar cálculos.Cada material tiene un nivel de dureza diferente con el cual podemos ver cuál puede ser el más apropiado para su utilización en determinado trabajo.

Preguntas:

1.- ¿Qué es la dureza?

R= La resistencia de un material a ser penetrado.

2.- ¿Cuáles son los tipos de dureza?

R=

- Dureza al rayado

-Dureza a la penetración

- Dureza a la abrasión

- Dureza al rebote

- Dureza al impacto

- Dureza a la perforación

3.- ¿Cuáles son las 3 durezas por penetración?

R= ROCKWELL, BRINELL, VICKERS.

4.- ¿Cuáles son los dos tipos de penetradores?

R= PENETRADOR DE DIAMANTE.

PENETRADOR ESFERICO DE ACERO

5.- ¿Cuáles son las escalas del durómetro rockwell?

R= A,B,C,D,E,F,G,H,K

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OSCAR GALVAN ESTRADA

Conclusión.

El durómetro Rockwell es uno de los más utilizados tanto en materiales duros como blandos, porque se obtienen lecturas muy precisas, es muy exacto, además no daña las piezas solo les hace una pequeña marca y se pueden seguir utilizando.

Se pueden efectuar varias pruebas debido a la rapidez y facilidad de la operación en la máquina, aunque se debe tener un conocimiento previo de la pieza ya que sí no seleccionas el rango correcto el durómetro te manda error y debes ajustarlo.

1.- ¿Qué es dureza?

R= Es la oposición de un material a ser penetrado.

2.- ¿Cuáles son las ventajas de usar el durómetro Rockwell?

R= No daña las piezas ya que solo les hace una pequeña marca y además trabaja rápido y es fácil de usar.

3-. ¿Para qué sirve un durómetro?

R= Para medir la dureza de un material, puede ser madera, vidrio, plástico etc...

4.- ¿Cómo se podría medir un material plano?

R= Se puede medir con la función de superficie

5.- ¿Qué pasa si no se selecciona el rango correcto de dureza?

R= el durómetro te entrega un error debido a que no puede realizar la medición correctamente

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LUIS ALBERTO ANGEL REYES

1.-¿Cómo es que mide la dureza el ATK-600?

La dureza se determina en función del grado de penetración de la pieza a ensayar a causa de la acción del penetrador bajo una carga estática dada.

2.-¿Qué tipo de penetradores se ocupan para medir la dureza?

Pueden ser bolillas de acero o bien un cono de diamante cuya punta tiene radio de 0,2 mm y un ángulo de 120º.

3.-¿Qué tipo de escalas de durezas ay?

en la actualidad existen 15 combinaciones o escalas distintas que se identifican con las letras A, B, C, D, etc.

4¿En que casos se utiliza el penetrador de bola?

se pueden ensayar los aceros

blandos, bronces, etc.

5¿Cuáles son los pasos de un ensayo de dureza rockwell?

1. velocidad del identador en el punto de contacto con el material que se ensaya.

2. velocidad de aplicación de la fuerza inicial.

3. tiempo de permanencia de la fuerza inicial. Es el tiempo que la fuerza inicial

permanece a valor constante antes de que la línea base de referencia de la identación

sea tomada.

4. velocidad de aplicación de la carga adicional.

5. tiempo de permanencia de la carga total. Es el tiempo que permanece toda la carga

aplicada sobre el material que se ensaya.

6. velocidad con que se retira la carga adicional.

7. tiempo de recuperación elástica del material. Es el tiempo que existe entre que se

retira la carga adicional y se mide la profundidad de identanción.

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UZZIEL IVAN HERNANDEZ CIPRES

CONCLUCION En la practica se aprendio a usar el durometro gracias al manual que se nos facilitto vimos k ahi rangos de dureza y varios tipos y que no todos los materiales tiene lo mismo se aproximan de acuerdo a sus aleaciones y por duresa entiendo k es la capacidad o la tolerabilidad que tiene un material de ser rayado por otro

¿qué es la dureza superficial?es la resitencia de un material a ser marcado por otro

¿cuántas tipos de punta ahi para el durometro?2 ¿que tipo son ? de vola y de punta¿en que se mide la dureza ? rockwell¿cuantos tipos de dureza ahi?1) Resistencia a la identación permanente bajo cargas estáticas o dinámicas (dureza por penetración) 2) Absorción de energía bajo cargas de impacto o dinámicas (dureza por rebote) 3) Resistencia a la abrasión (dureza por desgaste) 4) Resistencia al rayado (dureza por rayado).

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