Vickers

Vickers - Ensayo de dureza

La dureza Vickers (HV) se calcula midiendo las longitudes diagonales de una penetración realizada al introducir un indentador piramidal de diamante con una carga dada en el material de muestra. Las cargas utilizadas varían desde 10 gf (1 gf) hasta 100 kgf. El ensayo Vickers permite evaluar todo tipo de materiales sólidos, y es adecuado para un amplio rango de aplicaciones.

Normativas aplicables:
- ASTM E384 – micro y macro rangos
- ISO 6507 – micro y macro rangos
- JIS Z 2244

Conversion Table

Aplicación

El ensayo Vickers es un método versátil con un único tipo de indentador y un amplio rango de carga. Es adecuado para un amplio rango de aplicaciones con el fin de realizar ensayos en todo tipo de materiales sólidos.

Espaciamiento del penetrador Vickers

Durante el  ensayo de dureza Vickers, la penetración deformará el material circundante y alterará sus propiedades. A fin de evitar malas interpretaciones de la dureza percibida, las normativas prescriben una cierta distancia entre los múltiples penetradores. Para el acero y el cobre, los penetradores deben espaciarse como mínimo 3 anchuras diagonales; en el caso del plomo, el zinc, el aluminio y la hojalata, el espaciamiento entre penetradores será de al menos 6 anchuras diagonales.

Anchura diagonal

Además se tendrá en cuenta que la anchura diagonal mínima, conforme a las normativas internacionales, debe ser preferiblemente de al menos 20 µm para garantizar la lectura precisa de la penetración. Ello implica, por ejemplo, que la medición CHD utilizando una dureza Vickers inferior a 0,2 generalmente se debe evitar, ya que producirá una penetración inferior a 20 µm.

Véase el resumen general de los métodos Vickers y las aplicaciones más comunes.

Tabla del método de ensayo Vickers

Preparación de la superficie

Ensayo de macrodureza

  • suelo

Ensayo de microdureza

  • pulido mecánico
  • electropulido

Cargas

En general use la carga más alta posible. No obstante, algunas aplicaciones exigen cargas especiales.

  • Evite los ensayos que produzcan longitudes diagonales inferiores a 20 μm, ya que de lo contrario la imprecisión de la medición será demasiado alta.
  • La diferencia entre las dos longitudes diagonales Vickers deberían ser de +/-5 % máximo, ya que de no ser así el ensayo deberá descartarse.
Tabla de cargas Vickers
  • Tiempo de la penetración 10-15 segundos.
  • Grosor de la muestra según norma ISO: Longitud diagonal de la penetración x 1,5. Tiempo de la penetración 10-15 segundos.
  • Grosor de muestra según norma ASTM: Como mínimo 10 veces la profundidad de la penetración

 

Normativas aplicables

Normativas aplicables

  • ASTM E384 – micro y macro rangos
  • ISO 6507 – micro y macro rangos
  • JIS Z 2244

Medición de la profundidad de dureza de huella (CHD)

Dureza de la superficie

Una aplicación común en los ensayos de dureza es la evaluación de la profundidad de la dureza de los aceros de superficie endurecida. Estos ensayos se realizan mediante una serie de impresiones de dureza desde el borde de la muestra seccionada hasta el centro.

La progresión de la dureza se refleja en un gráfico y se calcula la distancia entre la superficie y el llamado límite de dureza (HL). En la mayoría de los ensayos de dureza Vickers, se emplean en el rango de carga de microdureza. También pueden usarse en ciertos ensayos de dureza Knoop.

Profundidad de huella = Distancia entre la "superficie" y el "límite de dureza".

  • Normativas aplicables: EN ISO 2639 / EN 10328 / ISO 3754 / DIN 50190-3

Diferentes modos de calcular la CHD

Existen diferentes maneras de determinar el límite de dureza y calcular el valor CHD. El procedimiento depende del proceso de endurecimiento que se emplee. Por norma general, distinguimos entre tres modos diferentes de calcular el límite de dureza:

1. Piezas carburizadas o carbonitradas (EN ISO 2639)
Límite de dureza = 550 HV
CHD (Eht) = Distancia entre la superficie y el punto en el que la dureza es de 550 HV

2. Piezas endurecidas por inducción o llama (EN 10328, ISO 3754)
Límite de dureza = 80 % x dureza de la superficie (mínimo)
CHD (Rht) = Distancia entre la superficie y el punto en que la dureza es un 80 % de la dureza de la superficie (mínimo).

3. Piezas nitradas (DIN 50190-3)
Límite de dureza = Dureza de núcleo + 50 HV.
CHD (Nht, NCD) = (Máx.) Distancia entre la superficie y el punto en que la dureza es 50 HV superior a la dureza de núcleo.

Ejemplo de progresión CHD
Medición CHD mostrando el valor CHD de 0,95 mm a límite de dureza de 550 HV1.

Cuando realice una progresión de dureza, por favor respete las normas de espaciamiento de los penetradores.


Nota: La retención de borde es necesaria durante la preparación mecánica de las muestras a fin de garantizar una medición precisa de la profundidad de huella endurecida.

Ensayo Jominy

Ensayo Jominy

El Ensayo Jominy (ensayo de extremo templado) es un procedimiento de ensayo estandarizado que se utiliza para determinar la templabilidad del acero.

  • Este procedimiento está descrito en las siguientes normativas: ASTM A255 / ISO 642 / DIN 50191 / BS 4437

El Ensayo Jominy implica calentar una probeta cilíndrica de acero a una temperatura de austenización (~980 °C – 1010 °C) y templarla (enfriarla) empezando por un extremo mediante un chorro de agua controlado y estandarizado. Una vez se ha enfriado, se mide la dureza a intervalos a partir del extremo templado. El método de ensayo utilizado es HRC o HV30.

La variación de la dureza a lo largo de la superficie sobre la que se ha realizado el ensayo es el resultado de la variación microestructural que se produce cuando el índice de enfriamiento disminuye con la distancia desde el extremo templado. Cuanto más duro sea el material a una distancia dada en relación al extremo, mayor será la templabilidad del acero.

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Ensayo de dureza en soldaduras

Ensayo de dureza en soldaduras

Los ensayos de dureza en soldaduras son un subgrupo de Vickers. El propósito de realizar ensayos de dureza en soldaduras es evaluar la fuerza de la soldadura. La atención se centra en la dureza alrededor de la zona afectada por el calor (HAZ). La dureza en y alrededor de la HAZ puede ayudar a evaluar la fragilidad de la soldadura y, por lo tanto, si la soldadura goza de la fuerza deseada.

Se realiza una serie de mediciones en un patrón dado a una distancia concreta desde el borde de la muestra o desde la sección superior de la soldadura. La progresión de los valores de dureza puede trazarse en un gráfico.

  • Los métodos que se utilizan suelen ser los HV5 y HV10, mientras que las normativas aplicables suele ser las normas ISO 9015-1/-2.

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