Bienvenidos a este nuevo monográfico sobre la dureza. Hemos ampliado nuestro articulo original que recibía más 8000 visitas mensuales. Durante varias entradas, en las que encontrarás información actualizada, desarrollaremos los métodos y aplicaciones de la medición de la dureza en materiales.

Son múltiples las utilidades que los resultados de la medición de dureza en los materiales nos pueden proporcionar. Citamos a continuación algunos de los usos habituales de la medición de la dureza:

- Analizar la homogeneidad de un material.

- Comprobar la homogeneidad de un tratamiento.

- Búsqueda de fallos en soldaduras y ensambles.

- Obtener la resistencia al desgaste.

- Evaluar aproximadamente la resistencia a tracción.

La dureza no es exactamente una propiedad del material, sino que depende de otras propiedades como la elasticidad, la plasticidad y la cohesión. De hecho, utilizamos el término dureza para definir conceptos tan distintos como los siguientes:

- Dureza al rayado

- Dureza a la penetración o indentación

- Dureza al impacto o capacidad de rebote

- Dureza al desgaste o abrasión

Todos estos conceptos se pueden determinar en función a unos baremos o unidades estándar previamente establecidas. Muchos de estos ensayos pueden realizarse in situ y, en general, son poco destructivos o requieren de muestras de reducidas dimensiones, lo que supone una gran ventaja. Dividiremos los ensayos en grupos, si bien todos pertenecen a dos principales:

Ensayos dinámicos: En los que se hace impactar algo sobre el material a ensayar o por roce entre materiales

Ensayos estáticos: En los que se aplica una carga continua sobre el material.

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Existen, también, ensayos de nueva generación basados en ondas ultrasónicas que miden el rebote de dichas ondas sobre la superficie regulados por la norma ASTM A1038 (Standard Test Method for Portable Hardness Testing by the Ultrasonic Contact Impedance Method)

Comenzaremos con el siguiente grupo:

GRUPO A. DUREZA AL RAYADO

 1 DUREZA MOHS (ensayo dinámico por rozamiento)

Dada su simplicidad, su uso es habitual para determinar la dureza de minerales y rocas. Si bien puede emplearse en todos los materiales no se trata de un método exacto ya que debe apreciarse visualmente. Data de 1812 y fue creada por el geólogo alemán Friedrich Mohs.

El método Mohs consiste en determinar si en el material a ensayar producen ralladura uno materiales estándar ordenados del 1 al 10 según su dureza. La escala Mohs está formada por los siguientes minerales:

MINERALES

Existen kits calibrados de ensayo como el que vemos en la siguiente imagen:

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No existe ningún material natural más duro que el diamante. No obstante, en el año 2012 se creó en laboratorio un material estable basado también en el carbono de mayor dureza.

Normativa de referencia:

UNE-EN 15771:2011 Esmaltes vítreos y de porcelana. Determinación de la dureza al rayado de la superficie según la escala de Mohs

Para ensayos sobre esmaltes vítreos y de porcelana se utiliza el método de ensayo según la norma UNE-EN 15771:2011.

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2 DUREZA A LA LIMA (ensayo dinámico por rozamiento)

Ensayo muy simple y reservado exclusivamente para determinar el templado en metales. Consiste en dar unos pases con la lima (de sección 1″ x 1/4”)  sobre una probeta el metal. Si se observa penetración se concluye que el metal no es templado y su dureza será inferior a 60 Rockwell C (Método que desarrollaremos más adelante). Si no hay penetración su dureza es superior a 60 Rc y puede considerarse templado.

3 DUREZA MARTENS (ensayo dinámico por rozamiento)

El primer ensayo normalizado de dureza en el que se mide la oposición que un material ofrece a ser rayado por un diamante de forma piramidal de base cuadrada y con un ángulo  en el vértice de 90o.

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Desplazando la punta de diamante sobre la probeta con una carga determinada y constante se produce una ralladura de la que medimos su anchura “a”. Una vez medida calculamos la dureza Martens según la fórmula: HM = 104/a2; donde “a es la anchura de la huella.

4 DUREZA TURNER (ensayo dinámico por rozamiento)

Es una variante de la dureza Martens. Se realiza en dos pases de la punta de diamante Martnes (adelante y atrás) En este caso la dureza viene determinada por la carga necesaria “P” para conseguir que la anchura de la huella “a” sea igual a 10 micras. El valor de la carga será el valor de la dureza Turner.

Accede al siguiente artículo del monográfico donde continuaremos con los métodos de determinación de dureza en materiales.

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Talco: Materialscientist / Yeso: Rojinegro81 / Calcita: Yiina / Fluorita: Eurico Zimbres / Feldespato y Cuarzo: Luis Miguel Bugallo Sánchez / Topacio: Beatrice Murch / Corindón: Parent Géry / Maletín medida dureza: hgHannes Grobe / Indentación: Amanda Robau and Sergio Alejandro/ Imagen de cabecera: IGW