UNIVERSIDAD_DE_SAN_CARLOS_DE_GUATEMALA_C

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UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA 
CENTRO UNIVERSITARIO DE OCCIDENTE 
DIVISION DE CIENCIAS DE LA INGENIERIA 
LAB. METALURGIA Y METALOGRAFIA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
REPORTE #2 
PRUEBA DE DUREZA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
QUETZALTENANGO, 17 DE FEBRERO, 2017 
 
 
201331208 PABLO SAUL COYOY IXQUIAC 
201331225 JOSE RICARDO MERIDA LOPEZ 
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INTRODUCCION 
 
El hierro tiene la propiedad de que al aumentar su cantidad de carbono también 
aumenta la dureza del elemento y a esta combinación se le conoce como acero, 
pero no solo de esta forma podemos aumentar la dureza externa de un material, 
también es posible aumentar la dureza del acero utilizando tratamientos térmicos 
adecuados según la tarea que deseamos que nuestro material realice. La dureza es 
la propiedad que tiene los metales a no ser penetrados, debido a las exposiciones 
que pueden sufrir de cambios de temperatura, se puede realizar un tratamiento 
sencillo llamado el templado para casos en los que el material este expuesto a 
temperaturas ambientales bajas o también podemos realizar un tratamiento en el 
que podamos no solo aumentar la dureza de la superficie si no también podamos 
aumentar la resistencia a los cambios de temperatura elevados lo que es el 
cementado que consta de calentar un material cubierto de carbón durante un 
intervalo de tiempo moderado, con la finalidad que el material aumente su 
cantidad de carbón y con ello la resistencia a la penetración. 
 
La práctica consistió en cómo medir la dureza que tienen los metales, la dureza 
puede ser medida en tres escalas, con ayuda de un aparato sencillo mecánico se 
puede llegar a observar el valor de la dureza que el material posee y con ello llegar 
a concluir según el medio en el que trabajara la pieza si es necesario aumentar o 
inclusive disminuir la dureza del material. 
 
 
 
 
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OBJETIVOS 
GENERALES 
 
 Establecer la dureza de una pieza metálica utilizando un instrumento 
mecánico. 
 
ESPECIFICOS 
 
 Escoger una pieza metálica que sea de un metal blando y que tenga una 
superficie plana. 
 
 Utilizando una herramienta mecánica, determinar la dureza en la superficie 
del metal. 
 
 Auxiliándose de una tabla convertir la magnitud de la dureza según la 
calibración de la herramienta mecánica a los diferentes tipos de escalas de 
dureza. 
 
 
 
 
 
 
 
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MARCO TEORICO 
 
ENSAYO DE DUREZA SUPERFICIAL 
Es la resistencia de un material a ser marcado o penetrado por otro. Se prefiere el 
uso de materiales duros cuando éstos deben resistir el roce con otros elementos, 
se hace a materiales que van a trabajar en contacto con otro, engranajes, pistón, 
tornillos, otros. 
 
Es el caso de las herramientas de construcción (palas, carretillas, pisos, tolvas). El 
ensayo es realizado con indentadores en forma de esferas, pirámides o conos. Estos 
elementos se cargan contra el material y se procede a medir el tamaño de la huella 
que dejan. Es un ensayo fácil y no destructivo; puede realizarse en cualquier sitio, 
ya que existen durómetros fácilmente transportables. Una de las ventajas del 
ensayo de dureza es que los valores entregados pueden usarse para hacer una 
estimación de la resistencia a la tracción. 
 
Cuando se realizan aproximaciones de resistencia a tracción debe de tenerse 
cuidado que el material sea homogéneo ya que la dureza superficial puede 
aumentarse añadiendo al material una capa de carbono, en un tratamiento térmico 
denominado cementación y en el templado. 
 
La clasificación y los métodos varían con cada material, dando origen a los 
números de dureza: 
 
 HBN (Hardness Brinell Number) 
 
Indentador: Esfera de 10mm de acero o carburo de tungsteno. 
Carga = P 
Fórmula: HBN = 2���(�−√�2−�2 
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 HRA, HRB, HRC, ... (Hardness Rockwell series A, B, C, ...) 
 
Ensayo ROCKWELL A, C, D 
Indentador: Cono de diamante (HRA, HRC, HRD) 
Carga: 
PA = 60 Kg 
PC = 150 Kg 
PD = 100 Kg 
Formula: HRA, HRC, HRD = 100 - 500t 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ensayo ROCKWELL B, F, G, E 
Indentador: 
Esfera de a ero f = 1/16 
(HRB, HRF, HRG) 
Esfera de a ero f = 1/8 
(HRE) 
Carga: 
PB = 100 Kg 
PF = 60 Kg 
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PG = 150 Kg 
PE = 100 Kg 
Formula: HRB, HRF, HRG, HRE = 130 - 500t 
 
 
 
 
 
 
 
 
 HVN (Hardness Vickers Number) 
 
Ensayo VICKERS 
Indentador: Pirámide de diamante 
Carga = P 
Fórmula: HVN = ,7 ∗ p�2 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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PRUEBA DE LABORATORIO 
 
La probeta de laboratorio fue un cilindro con superficie plana, según la carga es la 
escala que puede medir, para nuestro caso fue una ROCKWELL C. 
 
La medición se hizo mecánicamente con la ayuda de un lente graduado como se 
muestra en la fotografía No. 2. El resultado obtenido fue de 55 HRC y con la ayuda 
de una escala graduada pudimos convertir de una escala a otra, los resultados se 
muestran en la fotografía No. 3. 
 
 
 
55 HRC (ROCKWELL) 
301000 Psi (esfuerzo a la tensión ) 
560 Brinell 10 mm Carbie Ball 
630 Knoop Microhardness 
595 Vickers Microhardness 
87.85 15 kgf superficial 
73 30 kgf superficial 
61 45 kgf superficial 
79 HRA 60 kgf (ROCKWELL) 
67 HRD 100 kgf (ROCKWELL) 
72 Scleroscape 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 FOTOGRAFIA No. 1 
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FOTOGRAFIA No. 2 
FOTOGRAFIA No. 3 
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DISCUSION DE RESULTADOS 
 
 
 
La dureza es la propiedad de la capa superficial de un material de resistir la penetración 
y con ello mejora la capacidad del material a resistir deformaciones. 
En la práctica del laboratorio, se realizó el ensayo de dureza con un durómetro 
microscópico. El cual consiste en colocar el durómetro portátil sobre la superficie del 
material que se va a medir; el durómetro golpea el material y deja una marca, 
seguidamente se observa a través de dicho durómetro el tamaño de la marca y esta se 
mide en la escala que el mismo posee con la ayuda del lente. El resultado obtenido fue 
de 55 en la escala de Rockwell C. 
Los valores obtenidos por el método Rockwell utilizando una esfera son mucho más 
precisos que los de los métodos utilizando una punta, debido a que el desgaste es mayor 
en la punta que en la esfera, eso sin mencionar la cantidad de material acumulado. 
Con la utilización del instrumento de laboratorio existieron varios errores como por 
ejemplo la no calibración del mismo y la aproximación en la escala. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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CONCLUSIONES 
 
1. El resultado obtenido de la prueba de dureza fue de 55 HRC, lo que nos indica 
que el material es un acero templado. 
 
 
2. El valor obtenido puede convertirse a un esfuerzo de tensión, el cual dio como 
resultado 301 ksi. 
 
 
3. La superficie debe estar lisa para que pueda leerse la deformación que sufre el 
material. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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BIBLIOGRAFIA 
 
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Disponible en: http://www.acerosotero.cl/pdf/catalogo_aceros_otero.pdf 
 
T‘ATAMIENTOS TE‘MICOS…. [en línea].Bi lioteca de la Universidad Rafael Landivar [Consulta: 16 
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ALEACIONES DE ACERO…. [en línea].Bi liote a de la Universidad ‘afael Landivar [Consulta: 16 fe rero 
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