TEMA PARA LA MATERIA DE INGENIERÍA DE MATERIALES...t/t

1. DUREZA VICKERS Y
MICRODUREZA
Miguel Ángel Castro Ramírez

2. DUREZA VICKERS
Introducida en 1925 por Sandland Vickers en
Inglaterra, este ensayo de dureza se deriva
directamente del método Brinell.
El ensayo Vickers es una prueba de dureza por
penetración, en la cual se usa una máquina
calibrada para aplicar una carga por medio de
un penetrador (identador) piramidal de
diamante sobre la superficie del material bajo
prueba.

3. DUREZA VICKERS
El ensayo consiste en hacer sobre la superficie
de una probeta una huella con un penetrador en
forma de pirámide recta de base cuadrada con
determinado ángulo entre las caras opuestas, y
medir las diagonales de dicha huella después de
quitar la carga.

4. DUREZA VICKERS
El Penetrador (Identador)
El penetrador es una punta de diamante con
forma piramidal.

5. DUREZA VICKERS
•El penetrador debe estar finamente pulido con aristas bien definidas. La
base de la pirámide debe ser cuadrada y sus caras opuestas deben
formar un ángulo de 136º.
•El buen estado de la punta del penetrador es de considerable
importancia cuando la carga de prueba es pequeña y la huella también,
por esta razón se recomienda verificar periódicamente la punta del
penetrador para evitar fallas.

6. DUREZA VICKERS
El número de dureza Vickers (HV) relaciona la
carga aplicada y el área de la superficie dejada
por la huella después de quitar la carga.
P(aplicada ) P 2 Psen α
HV = = 2 = 2
2
d
( 2)
A(huella ) d
2 sen α
P
HV = 1.8544 2
Donde :
d
HV = Número de dureza de Vickers.
P = carga Aplicada (kgf o N)
d = Diagonal promedio de la huella (mm)
α = Angulo entre caras del indentador (136°)

7. DUREZA VICKERS
La diagonal (d) es el valor
medio de las diagonales
de la huella (d1) y (d2).
d1 + d 2
d=
2

8. DUREZA VICKERS
CONDICIONES DE LA PRUEBA
 Las cargas aplicadas van desde 1 hasta 120 Kgf.
 El tiempo de aplicación de la carga de prueba completa debe ser
de 10 a 15 segundos a menos que se especifique otra cosa. (En
España es de 30 s.)
 La distancia entre centros de huella es de 2½ d.
 La carga debe ser perpendicular a la huella.

9. DUREZA VICKERS
 El espesor de la muestra debe ser 1½ veces la diagonal de la huella.
 La carga de prueba debe aplicarse y retirarse suavemente sin golpes o
vibraciones.
 La superficie de la probeta debe ser pulida, plana; estar limpia,
homogénea y libre de óxido y lubricantes.
 Al preparar la probeta debe tenerse cuidado de no revenir la superficie
durante el rectificado de la misma o de no endurecerla por trabajo
mecánico durante el pulido.
 Se deben de hacer 5 ensayos para obtener un valor promedio y la
desviación (más aproximación).

10. DUREZA VICKERS
 Si la superficie es esférica o cilíndrica, se introduce un
factor de corrección, obtenido de una tabla que
relaciona la diagonal promedio entre el cuadrado del
diámetro de la muestra.
 El valor obtenido en la tabla se multiplica por el valor
de la dureza normal y se obtiene el HV corregido.
 Las tablas tienen valores para superficies cóncavas
y convexas.

11. DUREZA VICKERS
PRESENTACIÓN DEL RESULTADO
Tiempo de aplicación de la carga
Valor de la carga aplicada (Kgf)
Código referente a dureza Vickers
Valor de dureza
380 HV 30 (carga 30 kgf, tiempos entre 10 y 15 seg.)
380 HV 30/20 ( carga 30 kgf , tiempo 20 segundos.)

12. DUREZA VICKERS
VENTAJAS
 Pueden medirse una amplia gama de materiales, desde muy blandos
hasta muy duros.
 Puede medirse dureza superficial (para determinar recubrimientos de los
materiales).
 Las huellas resultan bien perfiladas, cómodas para la medición.
 La dureza con la pirámide coincide con la dureza Brinell para los
materiales de dureza media.
 En el ensayo Vickers se pueden probar materiales muy duros a
diferencia del método Brinell, debido a que en éste último no se puede
ensayar probetas si su dureza se aproxima a la dureza de la bola,
porque ésta sufre deformaciones que alteran los resultados del ensayo.

13. DUREZA VICKERS
Durómetro Vickers ((Laboratorio de la E. E. T. Nº 466 - Rosario -Santa Fe)

14. MICRODUREZA
Este ensayo consiste en generar una huella muy pequeña para
medir la dureza de muestras de pequeño tamaño. Esto se hace
aplicando cargas muy pequeñas. Los ensayos de microdureza son
ensayos de precisión.
Para este tipo de ensayos, la carga aplicada varía entre 1 y
1000 grf.
El principal inconveniente es que necesitan una gran preparación
superficial del material a probar, llegando al pulido metalográfico,
también denominado “acabado espejo”.

15. MICRODUREZA
Existen tres tipos de ensayo de microdureza:
Knoop , Vickers y Ultrasonido
En los ensayos Knoop y Vickers se relaciona la carga
aplicada y el área dejada en la huella.
En el de ultrasonido se mide el cambio en frecuencia debido a la
profundidad de la huella.
La profundidad máxima obtenida en estos ensayos es menor a 19
μm. (0.019 mm).

16. MICRODUREZA
MICRODUREZA VICKERS
P (aplicada ) P 2 Psen α
HV = = 2 = 2
2
d
( 2)
A(huella ) d
2 sen α
P
HV = 1.8544 2
d
Donde :
HV = Número de dureza de Vickers.
P = carga Aplicada (kgf o N)
d = Diagonal promedio de la huella (mm)
α = Angulo entre caras del indentador (136°)

17. MICRODUREZA
MICRODUREZA KNOOP
 Como penetrador utiliza una punta
de diamante con base rómbica. Sus
diagonales guardan una relación 7:1
y la profundidad es de sólo 1/30 de
la diagonal mayor.
 Sus ángulos entre aristas son α =
130º y β = 172ª 30’.

18. MICRODUREZA
El valor de dureza Knoop se obtiene de la relación entre carga y
área de la huella, como se muestra a continuación:
P (aplicada ) P
HK = = 2
A(huella ) CL
P P
HK = 2
= 14.229 2
0.07028 L L
Donde :
HK = Número de dureza Knoop.
P = Carga Aplicada (kgf)
L = Longitud de la diagonal mayor (mm).
C = Constante = 0.07028

19. MICRODUREZA
PRESENTACIÓN DEL RESULTADO
Tiempo de aplicación de la carga
Valor de la carga aplicada (Kgf)
Código referente a dureza Knoop
Valor de dureza

20. MICRODUREZA
Otra forma de obtener la dureza es mediante
tablas, en las cuales de obtiene una cantidad de
dureza en función de la diagonal encontrada y
la carga de 1 grf.
Esta cantidad se multiplica por la carga real
aplicada y se obtiene el número de dureza real.

21. MICRODUREZA

22. MICRODUREZA