AJUSTE, MONTAJE, VERIFICACIÓN Y CONTROL DE MÁQUINA/MECANISMO

Transcripción

1 Correspondencia entre el número de Brinell y la resistencia a la rotura El mismo valor del número de Brinell se puede obtener también con bolas de diámetros diferentes, pero con cargas asimismo distintas: Bola de 0 mm bajo 000 kg. Bola de 5 mm bajo 7 kg. Bola de,5 mm bajo 87,5 kg. Bola de,5 mm bajo 4,87 kg. Los ensayos de metales han permitido establecer una relación entre el número HB y la resistencia a la rotura R. R = HB x C Como valor R es de determinación muy onerosa (coste de la máquina de ensayos de tracción), suele preferirse, siempre que es posible, un simple ensayo con bola. C es un valor constante para una misma categoría de metales o de aleaciones. He aquí algunos valores de C para los metales ferrosos; el primer valor se aplica a los ensayos perpendiculares al sentido de laminación; el segundo, a los ensayos paralelos al sentido de laminación. Naturaleza de los aceros Valor de C // Acero 5 a 45 kg... HB < 0 0,0 0,45 Acero 45 a 55 kg... 0 <HB < 0 0,55 0,4 Acero 55 a 5 kg... 0 <HB < 80 0,5 0,7 Acero 5 a 75 kg... HB < 80 0,49 0, Ensayo de dureza Vickers, símbolo HV En este caso se emplea como cuerpo de penetración una pirámide cuadrangular de diamante. La huella, vista desde arriba, es un cuadrado. El procedimiento es apropiado para aceros nitrurados y cementados en su capa externa, así como para piezas de paredes delgadas, de acero o metales no férreos. Fig. º Q El ensayo se realiza con la ayuda de un penetrador cuya extremidad es un diamante piramidal de base cuadrada, con un ángulo en la punta de º. Este penetrador recibe generalmente una carga de 0 kg durante 5 segundos. (Fig. ). D Q. Carga aplicada sobre el penetrador Q. Diagonal de huella, de base cuadrada 9

2 t 0, mm AJUSTE, MONTAJE, VERIFICACIÓN Y CONTROL DE MÁQUINA/MECANISMO La dureza Vickers HV se calcula partiendo de la fuerza F (en N) y de la superficie A (en mm )de la huella de la pirámide, según la fórmula: 0,0 Fuerza F F HV = ; HV = 0,89. Superficie huella A d La diagonal d es el valor medio de las diagonales de la huella d y d Ensayo de dureza Rockwell, símbolo HR Para verificar aceros templados, el cuerpo de penetración es un cono de diamante de 0 grados. El símbolo de procedimiento es HRC El cono de diamante se comprime en primer lugar con una fuerza inicial F = 98 N sobre o una superficie plana y lisa. A continuación se pone el reloj comparador en la marca 00. Después se carga el cono con una fuerza adicional F = 7 N, sin choque. Al cesar la fuerza queda una profundidad de huella permanente tb. En el comparador puede leerse el valor de la dureza. Se toma H RC = 0 cuando la profundidad de impresión es 0, mm. El valor de la dureza es HRC = 00 cuando la profundidad es 0 mm. Luego, cada 0,00 mm son una unidad Rockwell. Si el cono ha penetrado por ejemplo t b = 0,08 mm, entonces resulta 0, - 0,08 = 0,; 0, : 0,00 mm = 0 HRC. (Fig. 4) F F0 F = F + F 0 Fuerza de ensayo Fuerza inicial º Posición cero sólo fuerza inicial º Ensayo fuerza inicial y fuerza inicial º Medición sólo fuerza inicial 0º Superficie de la pieza Escala de dureza t b Valor de la dureza HRC Ensayo de dureza Rockwell 0 HR C Número comparativo dureza Dureza Rockwell Cono Indicación de una dureza Rockwell Fig. 4 94

3 Método Rockwell Su principio se basa, no en la lectura de un diámetro de huella d, sino en la profundidad de penetración, sea de un cono de diamante a 0º, sea de bolas de / de pulgada (,587 mm) o de /8 de pulgada (,75 mm). La dureza Rockwell es indicada por graduaciones que corresponden cada una a 0,00 mm de penetración para las bolas, y a 0,0 mm para el cono de diamante. Esta profundidad de huella es medida con la ayuda de un comparador cuya escala de divisiones es invertida, ya que, cuanto más duro es el metal, menor es la penetración. La inversión de las graduaciones proporciona, pues, un número Rockwell tanto mayor cuanto más duro es el metal. Los elementos penetrantes, que son de tres clases, actúan siempre en dos tiempos con la ayuda de dos cargas diferentes, de las cuales, la primera, más débil permite romper la capa superficial, a veces heterogénea. Las cargas preliminares son siempre de 0 kg, tanto para el diamante como para las bolas; en lo que atañe a la sobrecarga, es de 40 kg para el diamante y de 90 kg para las bolas. Las denominaciones normalizadas de los ensayos Rockwell, son las siguientes: Ensayo Rockwell C (Hrc). Punta de diamante a ºC. Cargas: 0 kg + 40 kg= kg. Lectura práctica de 0 a 70. Ensayo Rockwell B (Hrb). Bola de / (,587 mm). Cargas: 0 kg + 90 kg = 00 kg. Lectura de 0 a 00. Ensayo Rockwell E (Hre). Bola de /8 (,75 mm). Cargas: 0 kg + 90 kg = 00 kg. Lectura de 0 a Microdurómetro para ensayos Rockwell y Brinell. Escala graduada en micrones. Contrapeso ajustable. Carga ajustable 4. Bola o diamante 5. Penetrador. Yunque 95

4 Escleroscopio de Shore Da por medida de la dureza la altura de rebote de un pequeño martillo que cae, desde una altura determinada, sobre el metal a ensayar. El escleroscopio se compone de un yunque de acero templado, el cual va montado sobre un trípode que lleva un mecanismo para producir la caída de la masa percutora. Esta masa desliza en el interior de un tubo de vidrio graduado en 40 partes iguales. Una pera de aspiración y una pera de disparo permiten la subida y la caída del martillo. (Fig. ). En general, el ensayo Shore es adecuado para toda clase de piezas y para todas las categorías de metales, desde el plomo hasta el acero rápido tratado. El ensayo por rebote exige un estado superficial comparable al de un rectificado fino. El martillo, que sólo pesa 0 gramos, debe percutir en una superficie lisa, a fin de que al altura de rebote no quede influenciada por una cierta rugosidad. La escala es graduada en 40 partes iguales, correspondiendo el cero a la superficie de la pieza y siendo el cien el punto de rebote alcanzado por el diamante cuando percute sobre acero al carbono templado. Escleroscopio de Shore. Martillo portadiamante.. Escala graduada en 40 partes iguales.. Cremallera 4. Lupa de lectura. 5. Volante de mando del portalupa. Hilo de plomo. 7. Pieza a ensayar. 8. Parte de aspiración

5 AJUSTE, MONTAJE, VERIFICACIÓN Y CONTROL DE MÁQUINA/MECANISMO ENSAYO DE LA CHISPA DE ESMERILADO Si se acerca una probeta de acero a una muela de esmeril en movimiento, los granos de la muela arrancan pequeñas partículas de acero, calentándolas hasta la temperatura de fusión. las partículas incandescentes proyectadas dejan tras de sí, en función de la presión ejercida y la composición de la probeta, una estela corta o larga, continua o interrumpida (estela principal), véanse las Figs y (chispas características). Varias de estas estelas forman conjuntamente un haz de chispas. Debido a la alta temperatura de las partículas emitidas, se quema el hierro y los acompañantes del mismo, en particular el carbono, el silicio y el manganeso, con ayuda del oxígeno del aire. Puesto que los productos de la oxidación del carbono, CO o C0, son gases, las partículas saltan a una determinada distancia de la muela, con fenómenos explosivos, formándose nuevas estelas que se extienden en todas direcciones desde los centros de explosión (figuras a 8 del cuadro de chispas características). La frecuencia de esta descomposición y la forma de las estelas depende de la composición del acero. Se distinguen las formas de púas, floreada, de aspa, de gotas y de lanza. las probetas templadas dan generalmente una chispa algo más clara y viva que las mismas probetas en estado recocido o bonificado. La presión ejercida influye en la longitud y densidad del haz de chispas y en la frecuencia de la descomposición. Chispas características Estela lisa Estela interrumpida 4 Forma de púas Explosiones floreada 5 Explosiones en ranaje Puntas de lanza 7 9 Forma de gotas Forma de aspa 97