Dureza de aceros

1. Presentado por:
Yuriluz, Vega Delgado 141097

2. OBJETIVO
• Determinar la dureza
y resiliencia de las
tres probetas de
acero

3. MARCO TEORICO
• DUREZA
• La dureza es la resistencia de la superficie de un material a la penetración por un objeto duro y se relaciona
con la resistencia al desgaste de los materiales. Los materiales duros corroen a los materiales más débiles y
duran más.
• FRACTURA
• Es la separación de un sólido bajo tensión en dos o más piezas. En general, la fractura metálica puede
clasificarse en dúctil y frágil.
• TENACIDAD
• La tenacidad se refiere a la resistencia del material a un golpe y se mide atreves de un ensayo de impacto. En
un ensayo de impacto Charpy se asegura un martillo a un péndulo a cierta altura inicial (ho).
• RESILIENCIA
• se llama resiliencia de un material a la energía de deformación (por unidad de volumen) que puede ser
recuperada de un cuerpo deformado cuando cesa el esfuerzo que causa la deformación. La resiliencia es
igual al trabajo externo realizado para deformar un material hasta su límite elástico.

7. Máquina Charpy para el ensayo de impacto
(DEL LABORATORIO)
• El péndulo de Charpy es un péndulo ideado por
Georges Charpy que se utiliza en ensayos para
determinar la tenacidad de un material. Son
ensayos de impacto de una probeta entallada y
ensayada a flexión en 3 puntos. El péndulo cae
sobre el dorso de la probeta y la parte. La diferencia
entre la altura inicial del péndulo (h) y la final tras el
impacto (h') permite medir la energía absorbida en
el proceso de fracturar la probeta. En estricto rigor
se mide la energía absorbida en el área debajo de la
curva de carga, desplazamiento que se conoce
como resiliencia. Tiene el principio de conservación
de energía de un péndulo. Consta de un martillo de
forma rectangular y de peso de 34.500 kg. Un
durómetro para medir la dureza por penetración
consta de una punta de carburo de tungsteno,
Tiene un armazón de que le sostiene de angulares.

8. PROCEDIMIENTO
• Reconocimiento de taller, equipos a usar y salidas de emergencia,
posteriormente seguir con los pasos de la practica:
• Procedimiento para resiliencia
• A. Colocar la probeta ranurada en la prensa inferior que debe estar un
poco sobresalida.
• B. Colocar el martillo en la posición de 90º.
• C. Soltar el martillo para que fracture la probeta.
• D. Desmontar la probeta.
• E. Analizar el tipo de fractura.
• F. Medir el área.
• G. Realizar lo mismo para todas las probetas

9. PRUEBA DE FNCIONAMIENTO Y
RECONOCIMIENTO

10. MATERIALES Y EQUIPO
• Tres probetas de acero; corrugado, liso y muelle
• Vernier
• Equipo de fractura y dureza (péndulo de Charpy)
• Material auxiliar:
• Calculadora
• Cámara fotográfica
• Hoja de cálculo Excel

11. DATOS OBTENIDOS
Probeta Dimensiones
(mm)
Angulo
absorvido
Área (mm2)
Muelle 3.43 32° 9.240
Corrugado 3.69 41° 10.694
Liso 4.55 48° 16.260
Probeta %C Propiedades
Muelle 0.4-0.6 Mayor dureza Menor
tenacidad
Corrugado 0.37 Media dureza Media
tenacidad
Liso 0.2 Menor dureza Mayor
tenacidad
(mm)
Probeta
ANCHO LONGITUD DIAMETRO
Muelle
3.8 27.48
Corrugado
9.83
Liso
8.37

12. CALCULOS DE LA DUREZA Y RESILIENCIA DE LAS 3
PROBETAS Y DESCRIBIR EL TIPO DE FRACTURA
MUELLE HIERRO CORRUGADO HIERRO LISO
 Determinación de la dureza
“Guibaru”
𝑩 =
𝟑𝟒. 𝟓𝒌𝒈
𝝅
𝟒
∗ 𝟑. 𝟒𝟑 𝟐
= 𝟑. 𝟕𝟑𝟒 𝒌𝒈/𝒎𝒎 𝟐
 Determinación de la dureza
“Guibaru”
𝑩 =
𝟑𝟒. 𝟓𝒌𝒈
𝝅
𝟒
∗ 𝟑. 𝟔𝟗 𝟐
= 𝟑. 𝟐𝟐𝟔 𝒌𝒈/𝒎𝒎 𝟐
 Determinación de la dureza
“Guibaru”
𝑩 =
𝟑𝟒. 𝟓𝒌𝒈
𝝅
𝟒
∗ 𝟒. 𝟓𝟓 𝟐
= 𝟐. 𝟏𝟐𝟐 𝒌𝒈/𝒎𝒎 𝟐

13. Determinación de la resiliencia
MUELLE
• 𝑠 = 𝐿𝑥ℎ=27.48 𝑚𝑚 𝑋 3.8 𝑚𝑚 = 1.044 𝑐𝑚2
• 10°----------0.15 m X=0.480 m
• 32°----------X
•
• 𝑊 = 𝑝𝑥ℎ = 34.5 𝑘𝑔𝑋0.480 𝑚 = 16.560 𝑘𝑔. 𝑚
• 𝑅 =
𝑊
𝑆
= 16.560 𝑘𝑔. 𝑚 /1.044 𝑐𝑚2 = 15.858 kg.m/𝑐𝑚2

14. HIERRO CORRUGADO
• 𝑠 =
𝜋
4
∗ 𝑑2 =
𝜋
4
∗ 9.832 = 0.759𝑐𝑚2
• 10°----------0.15 m X=0.615m
• 41°----------X
• 𝑊 = 𝑝𝑥ℎ = 34.5 𝑘𝑔𝑋0.615 𝑚 = 21.218𝑘𝑔. 𝑚
• 𝑅 =
𝑊
𝑆
= 21.218 𝑘𝑔. 𝑚 /0.759 𝑐𝑚2 = 27.958 kg. m/c𝑚2

15. • HIERRO LISO
• 𝑠 =
𝜋
4
∗ 𝑑2 =
𝜋
4
∗ 8.372 = 0.55𝑐𝑚2
• 10°----------0.15 m X=0.720 m
• 48°----------X
• 𝑊 = 𝑝𝑥ℎ = 34.5 𝑘𝑔𝑋0.72 𝑚 = 24.840 𝑘𝑔. 𝑚
• 𝑅 =
𝑊
𝑆
= 24.840 𝑘𝑔. 𝑚 /0.55𝑐𝑚2 = 45.146 kg.m/𝑐𝑚2

16. Fracturas

17. Sugerencias
• Tener mucho cuidado al momento de soltar el martillo para realizar
las pruebas
• La altura de caída no esté en la medida relativamente precisa.
• Es posible que la comba no tenga el peso de 34.5 Kg sino algo menor
a eso
• La punta del carburo de tungsteno (WC) pueda que sea irregular
dejando una huella que no sea circular, por lo que su área sea difícil
de calcular.

18. CONCLUCIONES
Se concluye que:
Se determinó la dureza y resiliencia de las tres
probetas de acero.
• Por lo que se afirmaría que:
• El muelle es más duro, pero tiene poca tenacidad y con baja
resiliencia, es decir, el mulle tiene mayor dureza luego le sigue el
acero de construcción y finalmente el acero liso y con respecto a la
tenacidad es todo lo contrario más tenaz, acero liso luego acero de
construcción y por ultimo el muelle.
Resiliencia Dureza
Probeta R(kg.m/cm2) B(KG/mm2)
Muelle 15.858 3.734
Corrugado 27.958 3.226
Liso 45.146 2.122

19. BIBLIOGRAFÍA
• Newell, J. (2011). “Ciencia de materiales. Aplicaciones en Ingeniería”. México: Alfaomega
Grupo Editor
PAGINAS WEB
• https://es.wikipedia.org/wiki/P%C3%A9ndulo_de_Charpy
• http://campusvirtual.edu.uy/archivos/mecanica-
general/ENSAYOS%20DE%20MATERIALES/ensayos-de-dureza.pdf
• https://es.wikipedia.org/wiki/Dureza
• http://www.udb.edu.sv/udb/archivo/guia/mecanica-ingenieria/ciencia-de-los-
materiales/2012/ii/guia-3.pdf
• http://www.monografias.com/trabajos104/ensayos-materiales/ensayos-materiales.shtml
• http://www.monografias.com/trabajos46/fracturas-mecanicas/fracturas-mecanicas2.shtml
• https://es.slideshare.net/fmorenopinos8/aceros-6557345?from_action=save
• http://www.zwick.pe/es/productos/durometros-y-equipos-de-dureza/ensayos-de-dureza-
universales-durometros-y-equipos/zhu-250-para-ensayos-de-dureza-universales.html
• https://es.wikipedia.org/wiki/Resiliencia_(ingenier%C3%ADa)