Definición de Dureza
Definición de Dureza
En la ciencia de los materiales, la dureza es una medida de la resistencia a la deformación plástica localizada inducida por indentación mecánica o abrasión. En general, los diferentes materiales difieren en su dureza; por ejemplo, los metales duros como el titanio y el berilio son más duros que los metales blandos como el sodio y el estaño metálico, o la madera y los plásticos comunes. Hay diferentes medidas de dureza: dureza al rayado, dureza a la indentación y dureza al rebote.
Ejemplos comunes de materia dura son la cerámica, el hormigón, ciertos metales y materiales superduros, que pueden contrastarse con la materia blanda.
Principales tipos de medidas de dureza
Hay tres tipos principales de medidas de dureza: rayado, indentación y rebote. Dentro de cada una de estas clases de medición, existen escalas de medición individuales.
(1)Dureza al rayado
La dureza al rayado es la medida de cuán resistente es una muestra a la fractura o deformación plástica permanente debido a la fricción de un objeto afilado. El principio es que un objeto hecho de un material más duro rayará un objeto hecho de un material más blando. Al probar recubrimientos, la dureza al rayado se refiere a la fuerza necesaria para cortar la película hasta el sustrato. La prueba más común es la escala de Mohs, que se utiliza en mineralogía. Una herramienta para realizar esta medición es el esclerómetro.
Otra herramienta utilizada para realizar estas pruebas es el probador de dureza de bolsillo. Esta herramienta consta de un brazo de escala con marcas graduadas unido a un carro de cuatro ruedas. Se monta una herramienta de raspado con un borde afilado en un ángulo predeterminado con respecto a la superficie de prueba. Para usarlo, se agrega un peso de la masa conocida al brazo de la escala en una de las marcas graduadas, y luego se pasa la herramienta por la superficie de prueba. El uso del peso y las marcas permite aplicar una presión conocida sin necesidad de maquinaria complicada.
(2)Dureza de sangría
La dureza de indentación mide la resistencia de una muestra a la deformación del material debido a una carga de compresión constante de un objeto afilado. Las pruebas de dureza de indentación se utilizan principalmente en ingeniería y metalurgia. Las pruebas funcionan sobre la premisa básica de medir las dimensiones críticas de una muesca dejada por un penetrador dimensionado y cargado específicamente.
Las escalas comunes de dureza de indentación son Rockwell, Vickers, Shore y Brinell, entre otras.
(3)Dureza de rebote
La dureza de rebote, también conocida como dureza dinámica, mide la altura del "rebote" de un martillo con punta de diamante que se deja caer desde una altura fija sobre un material. Este tipo de dureza está relacionado con la elasticidad. El dispositivo utilizado para tomar esta medida se conoce como estereoscopio.
Dos escalas que miden la dureza de rebote son la prueba de dureza de rebote de Leeb y la escala de dureza de Bennett.
El método de impedancia de contacto ultrasónico (UCI) determina la dureza midiendo la frecuencia de una varilla oscilante. La varilla consta de un eje de metal con un elemento vibratorio y un diamante en forma de pirámide montado en un extremo.
Dureza Vickers de materiales duros y superduros seleccionados
El diamante es el material más duro conocido hasta la fecha, con una dureza Vickers en el rango de 70 a 150 GPa. El diamante demuestra una alta conductividad térmica y propiedades de aislamiento eléctrico, y se ha puesto mucha atención en encontrar aplicaciones prácticas para este material.
Los diamantes sintéticos se producen con fines industriales desde la década de 1950 y se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones: telecomunicaciones, óptica láser, cuidado de la salud, corte, rectificado y perforación, etc. Los diamantes sintéticos también son la materia prima clave para los cortadores de PDC.
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