Métodos y Fundamentos de los Ensayos de Dureza en Materiales
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Ensayos de Dureza: Fundamentos y Clasificación
La dureza es la resistencia que ofrece un material a ser rayado o penetrado. Por lo tanto, vamos a tener dos tipos de ensayos distintos:
- Ensayos de dureza al rayado.
- Ensayos de dureza a la penetración.
La dureza depende de la elasticidad del material y de su estructura cristalina. En los metales puros, la dureza aumenta proporcionalmente a la cohesión y al número de átomos por unidad de volumen. En las aleaciones, la dureza aumenta con tratamientos térmicos o con el endurecimiento por deformación.
La dureza es una propiedad mecánica que está ligada al comportamiento de un material frente a la abrasión o desgaste y a la facilidad con que puede mecanizarse.
5.1. Ensayos de Dureza al Rayado
Entre estos citaremos dos: la escala de Mohs y la dureza de Martens.
5.1.1. Escala de Mohs
Es el método más antiguo para medir la dureza, y que aún se usa; fue establecido por el alemán Friedrich Mohs en 1820. En él se compara el material que se pretende analizar con 10 minerales tomados como patrones:
- Talco
- Yeso
- Calcita
- Fluorita
- Apatito
- Feldespato
- Cuarzo
- Topacio
- Corindón
- Diamante
Un material es rayado por los que tienen un número superior y raya a los que poseen un número inferior. Por ejemplo, un material que sea rayado por el topacio y que a su vez raye al cuarzo posee una dureza comprendida entre 7 y 8.
Se trata de un método bastante impreciso y no sirve para metales.
5.1.2. Ensayo de Dureza de Martens
En el ensayo de Martens se emplea un cono de diamante con el que se raya la superficie del material cuya dureza se quiere medir. La dureza al rayado Martens es inversa a la anchura de la raya obtenida cuando se aprieta con una fuerza determinada y constante el cono de diamante contra la superficie del material.
Al igual que en la Escala de Mohs, nos encontramos con un método impreciso, al no obtener ningún valor cuantitativo con este ensayo. Tan solo nos servirá para comparar la dureza de dos materiales, en el que la raya menos ancha pertenecerá al material más duro.