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Dureza Knoop archivos - Consultoría y Pruebas de Materiales S.A. de C.V.

ASTM E92 – 17 Métodos de prueba estándar para dureza Vickers y dureza Knoop de materiales metálicos

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Ensayo Destructivo

Significado y Uso de la Norma

Se ha descubierto que las pruebas de dureza Vickers y Knoop son muy útiles para la evaluación de materiales, el control de calidad de los procesos de fabricación y los esfuerzos de investigación y desarrollo. La dureza, aunque de naturaleza empírica, puede correlacionarse con la resistencia a la tracción de muchos metales y es un indicador de la resistencia al desgaste y la ductilidad.

Las pruebas de dureza por microindentación amplían las pruebas a materiales que son demasiado delgados o demasiado pequeños para las pruebas de dureza por macroindentación. Las pruebas de dureza por microindentación también permiten fases o constituyentes específicos y regiones o gradientes demasiado pequeños para evaluar las pruebas de dureza por macroindentación. Las recomendaciones para las pruebas de microindentación se pueden encontrar en el Método de prueba E384 .

Debido a que la dureza de Vickers y Knoop revelará variaciones de dureza que pueden existir dentro de un material, un solo valor de prueba puede no ser representativo de la dureza total.

El indentador Vickers generalmente produce esencialmente el mismo número de dureza en todas las fuerzas de prueba cuando se prueba material homogéneo, excepto para pruebas que usan fuerzas muy bajas (por debajo de 25 gf) o para indentaciones con diagonales menores de aproximadamente 25 µm (ver Método de prueba E384 ). Para materiales isotrópicos, las dos diagonales de una muesca de Vickers tienen la misma longitud.

El penetrador de Knoop generalmente produce números de dureza similares en una amplia gama de fuerzas de prueba, pero los números tienden a aumentar a medida que disminuye la fuerza de prueba. Este aumento en el número de dureza con fuerzas de prueba más bajas es a menudo más significativo cuando se prueban materiales de mayor dureza, y es cada vez más significativo cuando se usan fuerzas de prueba por debajo de 50 gf (ver Método de prueba E384 ).

La forma romboédrica alargada de cuatro lados del indentador de Knoop, donde la longitud de la diagonal larga es 7.114 veces mayor que la diagonal corta, produce hendiduras más estrechas y menos profundas que el indentador de Vickers piramidal de base cuadrada en condiciones de prueba idénticas. Por lo tanto, la prueba de dureza de Knoop es muy útil para evaluar gradientes de dureza ya que las indentaciones de Knoop se pueden hacer más juntas que las indentaciones de Vickers al orientar las indentaciones de Knoop con las diagonales cortas en la dirección del gradiente de dureza.

Alcance del Ensayo

Estos métodos de ensayo cubren la determinación de la dureza Vickers y la dureza Knoop de materiales metálicos mediante los principios de dureza por indentación de Vickers y Knoop. Esta norma proporciona los requisitos para las máquinas de dureza Vickers y Knoop y los procedimientos para realizar las pruebas de dureza Vickers y Knoop.

 Esta norma incluye requisitos adicionales en anexos:

Verificación de máquinas de ensayo de dureza Vickers y Knoop

Anexo A1

Máquinas de estandarización de dureza Vickers y Knoop

Anexo A2

Estandarización de indentadores Vickers y Knoop

Anexo A3

Estandarización de bloques de prueba de dureza Vickers y Knoop

Anexo A4

Factores de corrección para pruebas de dureza Vickers realizadas en superficies esféricas y cilíndricas

Anexo A5

Esta norma incluye información no obligatoria en un apéndice que se relaciona con las pruebas de dureza Vickers y Knoop:

Ejemplos de procedimientos para determinar la incertidumbre de la dureza Vickers y Knoop

Apéndice X1

Este método de ensayo cubre las pruebas de dureza Vickers hicieron utilizando fuerzas de ensayo que van desde 9,807 x 10 -3 N a 1176,80 N (1 gf a 120 kgf), y las pruebas de dureza Knoop hizo fuerzas de ensayo que utilizan desde 9,807 x 10 -3 N a 19.613 N ( 1 gf a 2 kgf).

Se puede encontrar información adicional sobre los procedimientos y orientación al realizar pruebas en el rango de fuerza de microindentación (fuerzas  1 kgf) en el Método de prueba E384 , Método de prueba para la dureza de materiales por microindentación.

Unidades: cuando se desarrollaron las pruebas de dureza de Vickers y Knoop, los niveles de fuerza se especificaron en unidades de gramos-fuerza (gf) y kilogramos-fuerza (kgf). Esta norma especifica las unidades de fuerza y ​​longitud en el Sistema Internacional de Unidades (SI); es decir, fuerza en Newtons (N) y longitud en mm o µm. Sin embargo, debido al precedente histórico y al uso común continuo, los valores de fuerza en unidades gf y kgf se proporcionan para información y gran parte de la discusión en esta norma, así como el método de informar los resultados de la prueba, se refiere a estas unidades.

NOTA 1:  Los números de dureza de Vickers y Knoop se definieron originalmente en términos de la fuerza de prueba en kilogramo-fuerza (kgf) y el área de superficie o área proyectada en milímetros cuadrados (mm 2 ). Hoy, los números de dureza se definen internacionalmente en términos de unidades SI, es decir, la fuerza de prueba en Newtons (N). Sin embargo, en la práctica, las unidades de fuerza más comúnmente utilizadas son kilogramo-fuerza (kgf) y gramo-fuerza (gf). Cuando se utilizan unidades de fuerza de Newton, la fuerza debe dividirse por el factor de conversión 9.80665 N / kgf.

Los principios de prueba, los procedimientos de prueba y los procedimientos de verificación son esencialmente idénticos para las pruebas de dureza de Vickers y Knoop. Las diferencias significativas entre las dos pruebas son las geometrías de los respectivos indentadores, el método de cálculo de los números de dureza y que la dureza Vickers puede usarse a niveles de fuerza más altos que la dureza Knoop.

NOTA 2:  Si bien el Comité E28 se ocupa principalmente de los materiales metálicos, los procedimientos de prueba descritos son aplicables a otros materiales. Otros materiales pueden requerir consideraciones especiales, por ejemplo, consulte C1326 y C1327 para pruebas de cerámica.

Esta norma no pretende abordar todos los problemas de seguridad, si los hay, asociados con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma establecer prácticas apropiadas de seguridad y salud y determinar la aplicabilidad de las limitaciones regulatorias antes de su uso.

Esta norma internacional se desarrolló de acuerdo con los principios de normalización reconocidos internacionalmente establecidos en la Decisión sobre los principios para el desarrollo de normas, guías y recomendaciones internacionales emitida por el Comité de Obstáculos Técnicos al Comercio (OTC) de la Organización Mundial del Comercio.

Documentos de Referencia

Normas ASTM

Método de prueba C1326 para la dureza por indentación Knoop de cerámicas avanzadas

Método de prueba C1327 para la dureza por indentación de Vickers de cerámicas avanzadas

Guía E3 para la preparación de muestras metalográficas

E6 Terminología relacionada con los métodos de prueba mecánica

E7 Terminología relacionada con la metalografía

E29 Práctica para el uso de dígitos significativos en datos de prueba para determinar la conformidad con las especificaciones

E74 Práctica de calibración de instrumentos de medición de fuerza para verificar la indicación de fuerza de máquinas de prueba

Tablas de conversión de dureza E140 para la relación de metales entre dureza Brinell, dureza Vickers, dureza Rockwell, dureza superficial, dureza Knoop, dureza del escleroscopio y dureza Leeb

E175 Terminología de microscopía

E177 Práctica para el uso de los términos precisión y sesgo en los métodos de prueba de ASTM

Método de prueba E384 para la dureza por microindentación de materiales

E691 Práctica para realizar un estudio entre laboratorios para determinar la precisión de un método de prueba

Mas Información

Máquinas de ensayo de dureza – Ensayo de dureza por indentación – Dureza Knoop – Muestras metálicas – Dureza Vickers

ASTM E140 Tablas de conversión de dureza estándar para metales: brinell, vickers, rockwell, superficial, Knoop, Leeb

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Ensayo Destructivo

Significado y Uso de la Norma

Alcance del Ensayo

Conversión La Tabla 1 presenta los datos en el intervalo de dureza Rockwell C en la relación entre la dureza Brinell, la dureza Vickers, la dureza Rockwell, Rockwell dureza superficial, la dureza Knoop, y scleroscope hardness de aceros no austeníticos incluyendo carbono, aleación, y aceros para herramientas en la AS-forjadas, recocido, normalizado, y se inactivaron y las condiciones de templado siempre que sean homogéneos.

Tabla de Conversión 2 presenta datos en el rango de dureza Rockwell B en la relación entre la dureza Brinell, la dureza Vickers, la dureza Rockwell, Rockwell dureza superficial, la dureza Knoop, y scleroscope hardness de aceros no austeníticos incluyendo carbono, aleación, y aceros para herramientas en la AS-forjadas, recocido, normalizado, y se inactivaron y las condiciones de templado siempre que sean homogéneos.

Conversión de la Tabla 3 se presentan datos sobre la relación entre la dureza Brinell, la dureza Vickers, la dureza Rockwell, Rockwell dureza superficial, y la dureza Knoop de níquel y de alta aleaciones de níquel (contenido de níquel de más de 50%). Estas relaciones de conversión de dureza están destinadas a aplicarse en particular a lo siguiente: muestras de níquel-aluminio-silicio terminados a las normas molino comercial para el ensayo de dureza, que cubre toda la gama de estas aleaciones a partir de su recocidas a sus condiciones fuertemente trabajado en frío o endurecido con la edad, incluyendo sus condiciones intermedias.

Conversión de la Tabla 4 se presentan los datos sobre la relación entre la dureza Brinell, la dureza Vickers, la dureza Rockwell, y dureza superficial de Rockwell de latón cartucho.

Conversión Tabla 5 presenta datos sobre la relación entre la dureza Brinell y la dureza Rockwell B de la placa de acero inoxidable austenítico en el estado recocido.

Conversión de la Tabla 6 se presentan datos sobre la relación entre la dureza Rockwell y Rockwell dureza superficial de lámina de acero inoxidable austenítico.

Conversión de la Tabla 7 se presentan los datos sobre la relación entre la dureza Brinell, la dureza Vickers, la dureza Rockwell, Rockwell dureza superficial, y la dureza Knoop de cobre.

Conversión La Tabla 8 presenta los datos sobre la relación entre la dureza Brinell, la dureza Rockwell, y la dureza Vickers de hierro blanco aleado.

Tabla de conversión 9 presenta datos sobre la relación entre la dureza Brinell, la dureza Vickers, la dureza Rockwell, y dureza superficial de Rockwell de productos de aluminio forjado.

Tabla de Conversión 10 presenta datos en el rango de dureza Rockwell C en la relación entre Leeb (Tipo D) dureza, dureza Brinell, la dureza Vickers, y la dureza Rockwell de aceros no austeníticos incluyendo carbono, aleación, y aceros de herramientas en el AS-forjado , recocidas y condiciones, normalizado, templado y revenido, siempre que sean homogéneos.

Muchos de los valores de conversión presentados en este documento se obtuvieron a partir de curvas generadas por ordenador de los datos de prueba reales. La mayoría de los números de dureza Rockwell se presentan para el número 0,1 o 0,5 dureza más cercana para permitir una reproducción precisa de estas curvas.

Anexo A1-Anexo A10 contiene ecuaciones para convertir de una escala de dureza a otro. Las ecuaciones dadas en el anexo A1Anexo A9 se desarrolló a partir de los datos de las Tablas 1 a 9, respectivamente. Las ecuaciones dadas en el anexo A10 se desarrollaron en el momento se inventó la prueba de dureza Leeb (ver Apéndice X2 ). Los datos de la Tabla 10 se calculó a partir de los Anexo A10 ecuaciones.

La conversión de los valores de dureza debe ser utilizado sólo cuando no es posible para probar el material en las condiciones especificadas, y cuando se hace la conversión debe hacerse con discreción y bajo condiciones controladas. Cada tipo de prueba de dureza está sujeta a ciertos errores, pero si se observan cuidadosamente las precauciones, la fiabilidad de las lecturas de dureza realizadas en instrumentos del tipo de indentación se encontró comparable. Las diferencias en la sensibilidad dentro de la gama de una escala de dureza determinada (por ejemplo, Rockwell B) puede ser mayor que entre dos escalas o tipos de instrumentos diferentes. Los valores de conversión, ya sea de las tablas o calculada a partir de las ecuaciones, son sólo aproximados y pueden ser inexactos para la aplicación específica.

Documentos de Referencia

Normas ASTM

A956 Método de prueba para la dureza de Leeb Prueba de productos de acero

E10 Método de prueba para la dureza Brinell de materiales metálicos

E18 Métodos de prueba para la dureza de Rockwell de materiales metálicos

E29 Práctica para el uso de dígitos significativos en los datos de prueba para determinar la conformidad con las especificaciones

E92 Métodos de prueba para la dureza de Vickers y Knoop dureza de los materiales metálicos

E384 Método de prueba para microindentación dureza de los materiales

E448 Prácticas para escleroscopio Ensayo de dureza de materiales metálicos

Mas Información

Dureza Brinell – Forja – Dureza – escalas de dureza – Prueba de Dureza – Tratamiento térmico – Dureza Knoop – Medición y tablas de conversión – muestras de metal – escleroscopio Dureza – Tablas de conversión estándar

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