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Integrantes del equipo 7:

Ilse Aimee Kardasch Nava A01336777

Luis Alfredo Juárez A01020902

Ricardo Romero Torruco A01020735

Fecha de elaboración: 5 de marzo de 2019

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Conocer la propiedad de dureza y sus aplicaciones en la identificación de materiales

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Es la propiedad o característica principal de un material que a nivel molecular se pueden observar como las uniones sólidas; éstas se aplican en diversas áreas industriales como la minería y la geología.

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Usualmente la dureza de un material sirve como referente al aguante al que se puede someter, para que de esta manera se pueda explotar el potencial que este pueda llegar a tener al momento de aplicarse en proyectos de construcción u otros usos.

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Durómetro
Probeta de aluminio 6061
Indentador de carburo de tungsteno

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Más comúnes: Brinell y Rockwell

Escala de Mohs:

Su escala está basada en 10 minerales promedio, que van desde el diamante hasta talco.

Escala de Rockwell:

Esta se realiza al momento de la prueba, cuando el indentador realiza perforaciones, con esto se determina la dureza de dicho material.

Escala de Brinell:

La elaboración de la medición se basa en la presión de una bola de acero, de aproximadamente 10 mm, esta se aplica en la prueba y van desde aplicación de cargas de 3000 kg, siendo esta la más dura hasta los 500 kilogramos siendo los menos duros.

Escala de Vickers:

Este es parecido al de Brinell solo que la diferencia yace en las unidades de las cargas que van de 5 a 120 kgs, y van incrementando de 5 en 5.
(Anónimo, s.f.)

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Más sobre el ensayo de dureza de Brinell

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Más sobre el ensayo de dureza de Brinell

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"Se utiliza para muestras de mayor tamaño con una estructura de grano grande o irregular. La penetración del ensayo de dureza Brinell (HBW) deja una impresión relativamente grande al utilizar la bola de carburo de tungsteno" (Struers, 2019)

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Después una vez hecho esto colocamos la probeta en el durómetro, se calibró de tal forma que el indentador realizó pequeñas perforaciones y que en el programa mostraba la dureza que tenía dicha parte.

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"Rockwell HRA/HRB/HRC

Vickers

Wilson

Brinell

Reicherter

Hauser

Ernst

Delta

Galileo

Centauro

Nestor

Crysa

Avery

Briro

Firth

Alpha

Wolpert

Penetrascope " (Toredi, 2017)

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El durómetro es un dispositivo de medición que nos permite determinar la dureza de un material. La dureza que mide es la resistencia que tiene un objeto a una penetración permanente. La dureza que tiene como objetivos ver que tan resistente es el material ante lo que son golpes y/o a las rayaduras.

Durómetro Shore
Este Durómetro funciona dependiendo de las propiedades de los materiales dando cada escalas según como se comporta el Material va de la A hasta la R. Las mas comunes siendo la A que es para plásticos blandos y la D que son para materiales duros, en total existen 12 escalas.

Durómetro Rockwell
La medición de estos durómetros es dependiente a los penetradores y la fuerza que se utilice. Los penetradores pueden tener forma esférica o en cono y el tamaño de estos ya se encuentra normalizado. La escala de Rockwell esta representada por una letra un numero y para que estos se puedan analizar según el penetrador que se utilizo y la referencia con la escala dada.

Durómetro Brinell
Utilizan un penetrador de bola este generalmente hecho de acero y con carburo de tungsteno y existen con distintos diámetros. Funciona de modo que se mantiene una carga constante por un tiempo. El dato esta dado por un numero el cual se obtiene mediante la medición del penetrador y evaluándolo con una formula contra el diámetro que se alcanzo en el material.

Durómetro Vickers
Se utiliza un penetrador el cual esta conformado por un diamante con forma piramidal. En este tipo de medición se busca la deformación plástica y estos van con cargas máximas aplicadas de un kilogramo. Por lo cual se dice que este mide micro dureza.  Tras la penetración se mide el tamaño del orificio realizado. Los valores se dan por un numero que se encuentra el escala de pirámide Vickers.

Durómetro Knoop
Es similar al de Vickers la diferencia esta en el penetrador el cual utiliza un pirámide menos pronunciada pero mas larga. La ventaja de esta medición con respecto a las demás es que solo se requiere una muestra pequeña del material. Es utilizada por lo general en trozos muy pequeños de un metal que se quiera analizar y se necesita la medición mediante de microscopio para saber el valor en la escala de Knoop.

Durómetro Leeb
Este durómetro lo que tiene es que es muy portable y suele dejar muy bajos rastros a los materiales. Aparte este no busca destruir un material este trata de medir el coeficiente de restitución. Este funciona aplicando una fuerza y como la energía de esta se disipa a lo largo de una superficie del metal a medir. Para esto también se utilizan identadores que tienen distintos diámetros para esto se conocen los coeficiente del resorte el peso y entre muchas otras cosas del durómetro pero lo importante es el impacto del durómetro la velocidad de este y el retroceso de este con estos datos es con lo que se determina la escala de Leeb pero generalmente se maneja en Escalas ya antes mencionadas como Rockwell, Brinell, Vickers o Shore.

(De Máquinas y Herramientas, 2015)

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Más sobre el ensayo de dureza de Rockwell

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Más sobre el ensayo de dureza de Rockwell

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Es un ensayo rápido que se desarrolló para el control de producción y que se hace con metales principalmente.

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Durante la práctica de laboratorio se analizó la probeta para poder determinar su dureza, para esto se utilizó información del Internet

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En general se realizaron 3 pruebas distintas en diferentes partes de la probeta para poder observar el cambio en la resistencia del material.

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Anónimo. (s.f.). Definición de Dureza.  De ConceptoDefinicion Sitio web: https://conceptodefinicion.de/dureza/

Anónimo. (s.f.). Dureza. De Dureza Weebly Sitio web: https://dureza.weebly.com/escalas-de-dureza.html

Struers. (2019). Ensayos de dureza. De Struers Sitio web: https://www.struers.com/es-ES/Knowledge/Hardness-testing#hardness-testing-how-to

Toredi. (2017). Penetradores de dureza /indentadores para durómetros. ., de Toredi Sitio web: http://www.toredi.com.mx/dureza.html

De Máquinas y Herramientas. (2015). Introducción al Durómetro. ., de De Máquinas y Herramientas Sitio web: https://www.demaquinasyherramientas.com/herramientas-de-medicion/durometro-tipos

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Sabemos que gracias a las pruebas de dureza podemos determinar que tanto resiste un material a la deformación permanente y al tener dicha información podríamos usarla para construir prótesis o máquinas con diferentes aplicaciones industriales.
Debido a que el error fue de 11-14% se podría mejorar el experimento al ver la manera de calibrar la máquina de una mejor manera o ver los posibles errores que se pudieron generar al realizar la práctica. O posiblemente se debe a que el aluminio en realidad se parece más al 6060 que al 6061 (como se puede ver en la tabla de aluminios) ya que la dureza es de 52.

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Debido a que el durómetro utiliza la dureza Rockwell, se compararon los resultados que obtuvimos con 56 (valor obtenido de Internet sobre el aluminio 6061).