Los 4 metodos más utilizados para pruebas de dureza.

La dureza se define como una medida de qué tan bien los materiales resisten la deformación localizada, como impactos, abolladuras o rayones. Aunque se trata de una propiedad física bien conocida, es mucho más compleja que otras características porque es relativa a diferentes tipos de fuerzas de carga.

Metodos de dureza

Esencialmente, la dureza es solo una medida de qué tan bien se desempeña un material en una prueba de dureza determinada. Como resultado, existen varios métodos y técnicas de prueba de dureza disponibles para los investigadores en la actualidad. En este artículo, queremos analizar los cuatro métodos diferentes de métodos de prueba de dureza de indentación.

Prueba de dureza Rockwell

Desarrollada por primera vez hace más de cien años, la prueba de dureza Rockwell es un método de prueba de dureza rápido, que se utiliza principalmente para garantizar la calidad y el control de la producción. Utiliza un cono de diamante o una bola de acero para aplicar primero una carga menor de alrededor de 10 kgf antes de aplicar una carga mayor adicional; típicamente, superando los 60 kg siendo la mas utilizada la escala Rockwell C con una carga de 150kgf. La medición del cambio permanente en profundidad desde la línea de base menor permite a los ingenieros calcular el número de dureza de Rockwell.

Prueba de dureza Brinell

Al igual que la escala de Rockwell, las pruebas de dureza Brinell generalmente se refieren a cargas más grandes que se acercan a una fuerza máxima nominal de 3000 kgf, lo que requiere una punta de penetración más grande y más dura. Los penetradores Brinell tienen puntas esféricas de carburo de tungsteno que dejan una impresión relativamente amplia y profunda en las superficies. Como resultado, la prueba de dureza Brinell se usa generalmente para muestras más grandes.

Prueba de dureza Knoop

La prueba de dureza Knoop se desarrolló específicamente para permitir caracterizaciones de muestras delgadas o frágiles como cerámicas o revestimientos de superficies. Las cargas pesadas y los penetradores esféricos y robustos de los dos métodos de prueba de dureza anteriores no eran adecuados para materiales tan frágiles. En cambio, las pruebas de microdureza de Knoop implican cargas de no más de 1 kgf, que se aplican utilizando una punta de sonda piramidal alargada característica.

Si desea obtener más información, lea nuestro artículo anterior: ¿Qué es un ensayo de microdureza Knoop?

Prueba de dureza Vickers

Por último, la prueba de dureza Vickers se parece más a la microdureza de Knoop en el sentido de que implica cargas de no más de 1 kgf y evita los penetradores en forma de bola de los probadores de dureza a escala de producción. Una sonda Vickers es una pirámide uniforme que se presiona en una superficie y se deja reposar durante un período predefinido antes de retirar la sonda. A continuación, se mide la longitud diagonal de la impresión resultante y se utiliza para calcular la dureza.

Prueba de dureza con TECNIMETAL

TECNIMETAL es uno de los proveedores líderes en la industria de soluciones de microscopía inteligente, que ofrece sistemas llave en mano para pruebas dinámicas de dureza. Nuestros sistemas cubren cargas de prueba de 0,1 kgf hasta 3000 kgf, con alta flexibilidad para distintos métodos de prueba de dureza. ¿Por qué no contacta a un miembro del equipo de TECNIMETAL hoy mismo si tiene alguna duda?

Durometros Universal Rockwell Brinell Vickers

Durómetro Brinell NEMESIS 9600RS(B)

El durómetro Brinell NEMESIS 9600RS(B) estacionario está equipado con un husillo motorizado de trabajo pesado, que permite posicionar la pieza de ensayo a la altura de trabajo requerida.

Durómetro Brinell NEMESIS 9600RS(B)

El cabezal de ensayo descendente (segundo eje Z) permite que cada muestra sea probada a una altura de trabajo ergonómica.

El actuador lineal del NEMESIS 9600RSB está equipado con un sistema de ciclo cerrado (múltiple) de celdas de carga que garantiza una excelente precisión y un amplio rango de procedimientos de ensayo rápidos.

ASPECTOS DESTACADOS

Escalas: Brinell, Rockwell, Superficial Rockwell

Carga de ensayo: 3kgf – 3000kgf

Microscope: Escáner óptico de indentación Brinell (BIOS)

Sistema de aplicación de carga: Totalmente automático, celda de carga, circuito cerrado, Retroalimentación de carga

Control: Controlador Windows i7 totalmente integrado, disco duro SSD, operado con Windows 10, software de flujo de trabajo avanzado IMPRESSIONS ™, incluye medición automática, teclado y ratón

Pantalla: Pantalla táctil a todo color de 15”

Software: Múltiple USB, archivos CSV, lecturas individuales, reportes, impresora, certificado Q-DAS
Iluminación: LED de potencia
Eje Z: Motorized, lifts up to 800 kg
Sistema de fijación: Abrazadera para proteger el indentador y fijar la pieza de trabajo al yunque o la mesa de trabajo
Campo de pieza de trabajo: 650mm (A) X 395mm (P)
Anvils: Yunques, mesas de trabajo y accesorios según el catálogo en detalle


¿QUÉ ES UN ENSAYO DE DE MICRODUREZA KNOOP?

Los científicos de materiales utilizan probadores de microdureza para investigar varias cantidades mecánicas de diferentes muestras. El método principal generalmente implica aplicar una fuerza de carga a la superficie de la muestra utilizando una sonda física y medir los efectos resultantes. Esto puede ayudar a iluminar una amplia gama de fenómenos mecánicos que incluyen características de fluencia, nucleación de dislocación, módulo elástico, tenacidad a la fractura y, quizás lo más importante, dureza. Sin embargo, no existe un método de prueba universal adecuado para todas las mediciones de microdureza.

La prueba de microdureza Knoop es una técnica estándar de la industria para explorar la dureza mecánica de materiales quebradizos o muestras delgadas. Es uno de los diferentes métodos de prueba que se utilizan para determinar la dureza mediante micro y nanoindentación.

En TECNIMETAL, somos pioneros en la innovación de medidas de indentación para pruebas de microdureza, aprovechando nuestra comprensión única de la automatización de procesos y la imagen visual para mejorar una variedad de métodos de prueba diferentes, incluida la microdureza Knoop.

Pruebas de microdureza de Knoop: conceptos básicos

La dureza es la cualidad de resistir la deformación plástica, que abarca abrasión, flexión, corte, penetración y más. Aunque se ha definido de diversas formas a lo largo de la historia, una alta dureza siempre ha correspondido a una mayor resistencia a la deformación. Esto ha dado lugar a una amplia gama de métodos de prueba y tipos de medición de indentación, desde la escala Brinell hasta la dureza Vickers.

La prueba de microdureza Knoop fue desarrollada a fines de la década de 1930 por la Oficina Nacional de Estándares de EE. UU. Como un método para determinar la microdureza relativa de materiales frágiles como cerámica y vidrio, o para láminas delgadas y recubrimientos orgánicos.

Una prueba típica de microdureza de Knoop sigue el método de indentación estándar, mediante el cual se presiona una punta de indentación en un sustrato con una carga conocida durante tiempos de permanencia predefinidos. La punta de la sonda utilizada en las pruebas de microdureza Knoop tiene una forma de pirámide alargada distintiva con una relación de largo a ancho de aproximadamente 7: 1. Esto se presiona en la superficie a bajas presiones de indentación de, típicamente, no mayores de 1 kg. Midiendo la longitud de la impresión de diamante alargada usando microscopía o imágenes visuales in situ, es posible calcular la dureza Knoop.

Pruebas de microdureza Knoop con TECNIMETAL

En TECNIMETAL, nos esforzamos por ofrecer la gama más amplia posible de equipos de prueba y medición para áreas de aplicación específicas. Ofrecemos una amplia gama de durómetros de microdureza Knoop que son completamente programables por el usuario y compatibles con las sondas de penetración Knoop. Si desea hablar con un representante de ventas sobre el mejor probador de microdureza Knoop para su material específico o campo de estudio, simplemente comuníquese con un miembro del equipo de TECNIMETAL hoy mismo.

Microdurometro Knoop FALCON 450

El FALCON 450 mejora los métodos de ensayo de dureza convencionales centrándose en la eliminación de la influencia del usuario en los resultados del ensayo. La avanzada tecnología del sensor de fuerza utiliza un sistema de circuito cerrado de celda de carga controlado electrónicamente con retroalimentación de carga para lograr precisión, fiabilidad y repetibilidad absoluta, en todas las cargas utilizadas para un ensayo.

Microdurometro Knoop FALCON 450

Las innovadoras funciones del software de control de flujo de trabajo I-Touch™, permiten el almacenamiento de archivos, la configuración y el almacenamiento del programa de ensayos, los ajustes de límites, las conversiones a otras escalas de dureza, la configuración del sistema y los ajustes de los ensayos de muestras convexas y cóncavas que contribuyen a la excepcional repetibilidad y reproducibilidad de los resultados de los ensayos.

Escalas: Micro Vickers, Vickers, Knoop, Brinell

Carga de ensayo: 10gf – 62.5kgf (Celda de carga múltiple, circuito cerrado)

Ocular: Ocular de aumento 15x

Objetivos: 5X, 10X, 20X, 50X, 100X

Torreta de 6 posiciones:

Iluminación: LED de potencia

Control: Pantalla táctil a todo color I-TOUCH™

Microdurometro Knoop FALCON 450

¿Como elegir el durometro mas adecuado para su aplicación?

Durometro INNOVATEST FALCON 8000

Las pruebas de dureza han evolucionado. Aunque la mayoría de los penetradores de entornos de producción y a escala industrial todavía emplean el método Rockwell para determinar la dureza macro de materiales de gran espesor, esta técnica no es adecuada para muchos componentes y materiales diferentes. La dureza superficial Rockwell se desarrolló para probar componentes que son incompatibles con el método estándar, pero estas escalas no pueden competir con la flexibilidad y precisión avanzadas de los probadores de dureza por micro indentación.

Los probadores de dureza de micro indentación aplican cargas comparativamente débiles a las superficies utilizando puntas de sonda especializadas, con microscopía de alta resolución incorporada o imágenes in situ que permiten un análisis extremadamente preciso de la deformación de la superficie. Esto permite a los investigadores sondear materiales delgados o frágiles y componentes pequeños con absoluta confianza. Sin embargo, las funcionalidades de los probadores de dureza varían de un dispositivo a otro.

Entonces, ¿cómo puede elegir el mejor medidor de dureza para su aplicación? Aquí hay algunas cosas que debe considerar.

Huella dureza Vickers

¿Qué materiales estás ensayando?

El mejor medidor de dureza para sus especificaciones depende ante todo de sus los materiales que este usando. Las pruebas Brinell se utilizan habitualmente para sondear aleaciones metálicas, como el aluminio con cargas bajas y las piezas forjadas de acero con cargas elevadas. También se utiliza para probar variaciones de dureza localizadas en superficies irregulares.

Las pruebas de Knoop y la dureza de Vickers están más estrechamente relacionadas, por lo que son más difíciles de diferenciar. Ambos se utilizan para pruebas de dureza de materiales frágiles y piezas de trabajo extremadamente delgadas, como cerámica, vidrio o revestimientos delgados. En TECNIMETAL, generalmente recomendamos las pruebas de microdureza Vickers sobre Knoop, ya que es la técnica más confiable para medir la dureza de materiales a granel. Sin embargo, si tiene una muestra muy frágil, la indentación de Knoop puede reducir la probabilidad de agrietamiento.

¿Qué datos necesitas?

A menudo, basta simplemente con hacer el ensayo en la superficie, medir la impresión y calcular la dureza de acuerdo con una de varias escalas arbitrarias Vickers, Brinell, Rockwell, Knoop… Sin embargo, los penetradores modernos pueden proporcionar una gran cantidad de información adicional que puede agregar valor a su experimentación. Al acoplar un micro indentador altamente automatizado con óptica incorporada de alta resolución, puede adquirir información vívida in situ sobre la composición de la fase, el grosor de la capa, el tamaño de grano, el tamaño de partícula y más.

¿Qué hay de la reproducibilidad?

La prueba de dureza es un proceso complejo, ya que indica una calidad más que una característica. Esto significa que la precisión y la reproducibilidad son extremadamente importantes, particularmente en la caracterización de materiales y la garantía de producción. La optimización de estos parámetros requiere un posicionamiento preciso tanto de las etapas de muestreo como de los indentadores, junto con una instrumentación de medición totalmente confiable. Si está realizando pruebas de microdureza de rutina, es mejor utilizar un sistema de análisis automatizado que mitigue la subjetividad y la inexactitud de posicionamiento en todo momento.

Durometros de microdureza TECNIMETAL INNOVATEST

TECNIMETAL es uno de los líderes de la industria en análisis de imágenes de alta gama y caracterización microestructural. Al asociarnos con expertos en el campo de la micro indentación, hemos desarrollado un conjunto de probadores de dureza de precisión pensando en la precisión y la automatización. Los microdurometros TECNIMETAL permite a los usuarios realizar pruebas de dureza totalmente automatizadas de acuerdo con las normas ISO y ASTM y EN , lo que amplía su productividad. Nuestros sistemas también son compatibles con una variedad de puntas de penetración, lo que garantiza que nunca se quede atrapado en un solo método de prueba de dureza.

Durómetro Rockwell Brinell FENIX 300RS INNOVATEST

Durómetro Rockwell Brinell FENIX 300RS INNOVATEST
Durómetro Rockwell Brinell FENIX 300RS INNOVATEST

SIMPLICIDAD, TECNOLOGÍA SUPERIOR Y ASEQUIBLE

El FENIX 300RS combina la tecnología de aplicación de carga de hoy en día con un sistema de medición de profundidad fabricado en Alemania de primera clase. Las escalas Rockwell, Superficial Rockwell y Brinell son parte de las capacidades de la máquina. Los
resultados de prueba de alta precisión y la operación rápida hacen que la serie FENIX 300 sea el mejor caballo de trabajo en su clase en el mercado actual.

El modelo de entrada 300 RS ofrece una interfaz de usuario inteligente, fácil de aprender y con opciones de almacenamiento de datos internos y externos.

Durómetro Rockwell Brinell FENIX 300RS INNOVATEST
Durómetro Rockwell Brinell FENIX 300RS INNOVATEST

DESTACAR

Escalas : Rockwell, Rockwell superficial y Brinell (opcional)

Fuerzas de prueba : 10 kgf de precarga, 60, 100, 150 kgf de carga principal.
Todas las fuerzas de prueba de Brinell van de 1 kgf a 250 kgf (opcional). Automático, celda de carga, circuito cerrado, retroalimentación de fuerza

Cargar aplicación sistema : Cumple o excede los requisitos de ASTM e ISO

Pantalla : pantalla táctil industrial a todo color de 6.5 «

Software : sistema de software i-Touch, control de probador avanzado

Memoria : gran memoria interna almacena 150 lecturas
Salida : USB
Iluminación : iluminación de punto de prueba de LED de potencia integrada
Carcasa inferior : la cubierta inferior de ABS reemplazable evita daños al cuerpo.
Pieza de trabajo Acc : 240 mm (H) X 150 mm (D)


DUROMETRO ROCKWELL VERZUS 710 RS (B)

ENSAYOS DE DUREZA ROCKWELL / BRINELL Y ENSAYO ESPECIAL PARA PLASTICOS ISO 2039/1

ENSAYOS DE DUREZA ROCKWELL / BRINELL Y ENSAYO ESPECIAL PARA PLASTICOS ISO 2039/1

El durometro VERZUS 710 RS (B) está construido alrededor de un sólido bastidor en C con una rigidez suprema.

El sistema de circuito cerrado basado en una celda de carga y un actuador de fuerza de precisión garantiza los mejores resultados GR & R. Las fuerzas de prueba pueden variar de 1 kgf a 250 kgf
y un ciclo de prueba completo puede ser tan pequeño como 13 segundos (con un tiempo de permanencia de 10 segundos).

Debido a la medición de profundidad a través de un sistema óptico, una lectura de profundidad directa de 0.1 micras es una característica estándar.

Para usuarios exigentes, el durometro Rockwell VERZUS puede equiparse con un eje motorizado (opcional) que eleva su pieza de trabajo, sin ningún esfuerzo, a la posición de prueba requerida.

DESTACADO

Escalas : Rockwell, Rockwell superficial, Brinell (modelo RSB), HBT y HVT, sangría de bola para plástico ISO 2039/1

Cargas de Ensayo : 3, 10 kgf de precarga; 15, 30, 45, 60, 100, 150 kgf de carga principal. Todas las fuerzas de prueba Brinell de 1 kgf – 250 kgf (modelo RSB)

Cargar aplicación sistema : completamente automático, celda de carga, circuito cerrado, retroalimentación de fuerza

Control: Controlador de Windows totalmente integrado, disco duro SSD, software de flujo de trabajo avanzado IMPRESSIONS ™ operado con Windows 10, incluye medición automática, teclado y mouse.

Pantalla : pantalla táctil HD industrial de 6.5 », integrada

Software : archivos CSV, lecturas individuales, informes, impresora

Salida avanzada : número de pruebas, media, desviación media, mín., Máx., Rango, CP, CPk, lista de lecturas individuales, memoria de almacenamiento, tiempo de permanencia, ajuste de la fuerza de prueba, selección de escala, calibración, etc.

Iluminación : iluminación de la pieza de trabajo ajustable.

Husillo : marco tradicional de hierro fundido con husillo y fuelle de husillo.
Abrazadera para proteger el penetrador y fijar la pieza de trabajo al yunque o al escenario

Acc . De pieza de trabajo : 315 mm (H) X 200 mm (D)

Yunques : yunques, escenarios, accesorios según catálogo detallado

Durómetro Universal NEMESIS 9100 INNOVATEST

Durómetro verdaderamente universal

Durómetro Universal NEMESIS 9100 INNOVATEST

Los sistemas de prueba de dureza universal de la serie NEMESIS 9100 proporcionan un rendimiento excepcional y están diseñados con mejoras que brindan precisión y confiabilidad sin igual, ergonomía mejorada y una experiencia general mejorada y agradable para el operador.

El software de control y flujo de trabajo del comprobador IMPRESSIONS ™ forma un componente integral del sistema de prueba. Disminución del tiempo de configuración y aumento de la eficiencia de las pruebas mediante el uso de patrones de prueba programables y aplicaciones de software diseñadas específicamente, desarrolladas a pedido de usuarios exigentes.

Los instrumentos de prueba de dureza NEMESIS 9100 se usan rutinariamente para probar metales y plásticos, en la industria aeroespacial y automotriz, laboratorios para evaluación de muestras o para realizar tareas de prueba comunes pero versátiles.

Durómetro Universal NEMESIS 9100 INNOVATEST

CARACTERÍSTICAS

Escalas : Rockwell, Rockwell superficial, Brinell, Vickers, Knoop

Fuerzas de prueba : 200gf – 3000kgf (celda de carga múltiple, circuito cerrado)

Cámara : 18 megapíxeles, sistema de cámara Full HD, con zoom y enfoque automático

Cámara de visión general: cámara de visión general de escenario con zoom óptico Full HD

Objetivos : 0.7X, 2.5X, 5X, 10X, 20X

Torreta de 8 posiciones : 3 penetraciones, 3 objetivos, láser de clase 2 para posicionamiento y cámara de visión general integrada

Iluminación : LED de encendido

Control : Controlador i7 completamente integrado, operado con Windows 10, pantalla táctil industrial de 15 «, software de flujo de trabajo avanzado IMPRESSIONS ™, incluye medición automática, control de escenario y configurador de patrones, teclado y mouse

Eje Z : cabezal de prueba descendente, con detección de colisión, motorizado CNC, deslizamiento de rodamiento de bolas, con desplazamiento rápido hacia arriba y rueda de desplazamiento digital para un ajuste fino

Etapa XY : manual, etapas motorizadas y / o yunques o mesas de trabajo a elección

Joystick : control XYZ sobre el joystick integrado

Acc . De pieza de trabajo : 300 mm (H) X 225 mm (D)

Salida : USB, LAN, Bluetooth

Software : gran variedad de opciones de software, funciones, complementos y complementos, con certificación Q-DAS

Durómetro universal NEMESIS 5100

El durómetro verdaderamente universal

Durómetro universal NEMESIS 5100
Durómetro universal NEMESIS 5100

Los sistemas de prueba de dureza universal de la serie NEMESIS 5100 proporcionan un rendimiento excepcional y están diseñados con mejoras que brindan precisión y confiabilidad sin igual, ergonomía mejorada y una experiencia general mejorada y agradable para el operador.

El software de control y flujo de trabajo del comprobador IMPRESSIONS ™ forma un componente integral del sistema de prueba.

Disminución del tiempo de configuración y aumento de la eficiencia de las pruebas mediante el uso de patrones de prueba programables y aplicaciones de software diseñadas específicamente, desarrolladas a pedido de usuarios exigentes. Los instrumentos de prueba de dureza NEMESIS 5100 se usan rutinariamente para probar metales y plásticos, en la industria aeroespacial y automotriz, laboratorios para evaluación de muestras o para realizar tareas de prueba comunes pero versátiles.

CARACTERÍSTICAS

Escalas : Rockwell, Rockwell superficial, Brinell, Vickers, Knoop

Fuerzas de prueba : 10gf – 3000kgf (celda de carga múltiple, circuito cerrado)

Cámara : 18 megapíxeles, sistema de cámara Full HD, con zoom y enfoque automático

Cámara de visión general: cámara de visión general de escenario con zoom óptico Full HD

Objetivos : 0.7X, 2.5X, 5X, 10X, 20X, 40X, 60X, 100X

Torreta de 8 posiciones : 3 penetraciones, 3 objetivos, láser de clase 2 para posicionamiento y cámara de visión general integrada

Torreta de 8 posiciones
Torreta de 8 posiciones.

Control : Controlador i7 completamente integrado, operado con Windows 10, pantalla táctil industrial de 15 «, software de flujo de trabajo avanzado IMPRESSIONS ™, incluye medición automática, control de escenario y configurador de patrones, teclado y mouse

Iluminación : LED de encendido

Eje Z : cabezal de prueba descendente, con detección de colisión, motorizado CNC, deslizamiento de rodamiento de bolas, con desplazamiento rápido hacia arriba y rueda de desplazamiento digital para un ajuste fino

Etapa XY : manual, etapas motorizadas y / o yunques o mesas de trabajo a elección

Joystick : control XYZ sobre el joystick integrado

Acc . De pieza de trabajo : 150 mm (H) X 230 mm (D)

Salida : USB, LAN, Bluetooth

Software : gran variedad de opciones de software, funciones, complementos y complementos, con certificación Q-DAS


Cómo probar la dureza del acero con un durómetro portátil.

Las pruebas de dureza Rockwell se pueden usar para determinar la dureza de metales blandos y duros, incluido el acero. La Sociedad Estadounidense para Pruebas y Materiales (ASTM) ha establecido un estándar reconocido mundialmente para ayudar a los fabricantes a mantener las cualidades que desean en sus productos. Las normas ASTM E-18 y E-110 definen el método de prueba y los parámetros para una prueba válida usando durómetros portátiles. La prueba de dureza Rockwell es una forma de medir la dureza del acero. La dureza significa resistencia a la penetración. Esta prueba recibe su nombre de Stanley P. Rockwell, quien inventó la prueba y las máquinas de prueba de dureza originales que terminarían llevando su nombre: durómetros Rockwell.

Durómetro portátil Rockwell acero
Durómetro portátil Rockwell acero

Usando el método Rockwell para probar la dureza del acero

La prueba de dureza Rockwell de las piezas de acero se realiza aplicando cargas a las piezas mediante una bola de carburo de tungsteno o un  penetrador de diamante . La superficie de la parte de acero debe estar lista antes de que puedan comenzar las pruebas. Si no es así, aumentan las posibilidades de lecturas inexactas.

Durómetro portátil instrumatic para la medida de acero.
Penetrador Rockwell durómetros portátiles.

A continuación, se aplica una carga ligera al penetrador o penetrador (generalmente 3 o 5 kgf) para poner a cero el  durómetros portátil de dureza Rockwell . A continuación, se aplica una carga pesada (de 15 kgf a 150 kgf) y se mantiene durante un período de tiempo.

La longitud que recorre el penetrador desde la aplicación de la carga ligera hasta la liberación de la carga pesada se registra y se utiliza para determinar la dureza del acero.

Durómetro portátil instrumatic para la medida de acero.

La dureza de Rockwell se determina midiendo la distancia recorrida por un penetrador cuando se aplica una carga pesada a una pieza tratada térmicamente. El método Rockwell es la forma más común y precisa de calcular la dureza

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