Ensayo De Dureza Vickers

El ensayo de dureza vickers es uno de los métodos que nos permite conocer la dureza de un material. Esta propiedad determinará el comportamiento de un material frente a diferentes eventos de esfuerzo, de carga, presión y otras. Y desde luego hay otros ensayos de dureza que se pueden aplicar además del método vickers.

Este ensayo de dureza tiene un rango de carga amplio. Lo que lo convierte en una opción ideal para medir la dureza de cualquier material, y los resultados serán en escala Vickers.

Hay que tener en cuenta que al ensayo de dureza Vickers también se le conoce como un ensayo de microdureza, ya que es adecuado y se aplica principalmente en muestras o piezas que sean pequeñas o delgadas y por las características de la operación.

Ensayo de Dureza Vickers

El ensayo de dureza Vickers (Hardness Vickers HV) consiste en la aplicación de cargas controladas sobre una superficie plana y pulida, haciendo uso de un indentador de diamante que tiene la forma de pirámide y una base cuadrada.

Este tipo de ensayo está basado en una medición óptica, por lo tanto, es por ello que la superficie de la pieza a ensayar debe estar bien pulida. De esa manera se podrá medir la sangría, para luego obtener el valor de dureza del material. Las cargas que son aplicadas en el ensayo se encuentran en el rango de 10gf – 100kgf.

Especificaciones del Ensayo de Dureza Vickers

Las cargas que son aplicadas en el ensayo van a depender, si se hace un ensayo de microdureza o macrodureza. Las cargas que son aplicadas en el ensayo de dureza Vickers generalmente son ligeras. Sin embargo, también se aplican cargas pesadas en macro Vickers.

Para ensayos de tipo “micro”, las cargas están entre 10 g – 1kg.

Mientras que para los ensayos de tipo “macro”, las cargas están entre 1 kg – 100kg. Aunque algunas veces se puede alcanzar los 120kg.

El penetrador que se usa en el ensayo de dureza Vickers es de diamante y es piramidal con un ángulo de 136°.

Cálculo y Formula Para el Ensayo de Dureza Vickers

Para calcular la dureza de un material usando este ensayo se tiene que hallar el cociente de la fuerza que ha sido aplicada en el ensayo (en Newtons) con el área de la superficie de la sangría.

Además, para poder obtener el área superficial de la sangría, se usa el promedio entre las dos diagonales de la sangría. Ya que la sangría que queda del ensayo, no es perfectamente cuadrada.

Entonces la formula del ensayo de dureza vickers seria.

• HV     : Representa la dureza del material en escala de dureza Vickers
• F       : La fuerza aplicada durante el ensayo
• D       : Es el diámetro de la sangría

Los valores de dureza en la escala Vickers se encuentran entre 1 y 3000 HV. Lo que va a depender de la carga que se aplica al material ensayado.

Para nombrar la dureza de un material ensayado en base a la escala Vickers, se necesitan tres partes. Numero de dureza, dureza Vickers y el indicador de la fuerza que se ha aplicado.

Por ejemplo, si se ha ensayado un material y se obtuvo 350HV/10. Indicará que el material tiene una dureza Vickers de 350 y que la fuerza aplicada ha sido de 10kgf.

Estándares Para el Ensayo de Dureza Vickers

Los estándares en los cuales se explica y se define el ensayo de dureza Vickers son las siguientes.

1. ASTM E 384. Para rangos de carga de microdureza entre 10gf hasta 1kgf
2. ASTM E 92. Para rangos de fuerza de macro entre 1kgf hasta 120kgf
3. ISO 6507- 1,2,3 para rangos de microdureza y macrodureza entre 10gf hasta 100kgf.

Procedimiento del Ensayo de Dureza Vickers

Para llevar a cabo el ensayo, se tiene que tener la pieza lista, que debe de estar pulida para que las mediciones ópticas sean correctas.

El indentador será presionado con una carga que será controlada y precisa sobre la muestra a ensayar.

Esta carga se mantendrá durante un tiempo que se encuentra en el rango de 10 a 15 segundos. A ese tiempo se le conoce como tiempo de permanencia.

Luego de concretar el tiempo de permanencia, la carga es retirada. Entonces se tendrá una sangría (agujero, huella o impresión) con forma cuadrada en la superficie de la muestra del cual se tomarán medidas que ayudarán a determinar la dureza del material.

El sistema de medición óptico se encargará de determinar el tamaño de la sangría. Eso lo conseguirá midiendo las diagonales de la sangría cuadrada que ha quedado.

Observaciones el Ensayo de Dureza Vickers

Puesto que la mayoría de los equipos para ensayo de dureza Vickers son digitales, la dureza del material ensayado se obtiene automáticamente. Ya que todo el cálculo lo realiza la máquina. Mientras que en otras es necesario hacer los cálculos o en todo caso se puede recurrir a tablas, lo que va a facilitar el trabajo y ahorrar tiempo.

Ventajas y Desventajas del Ensayo de dureza Vickers

Ventajas Vickers

Es un ensayo que se puede aplicar a cualquier material, ya que cubre todos los rangos de dureza. Lo único que podría limitar al ensayo seria el tamaño de la pieza a ensayar, debido a las dimensiones y capacidades del instrumento de ensayo.

La cantidad de fuerzas o cargas que se pueden aplicar es muy grande. Por lo tanto, se puede adaptar para los ensayos que se vayan a realizar.

Es un ensayo de dureza no destructivo lo que le da una ventaja frente al ensayo de dureza Brinell. Eso le permite reutilizar las piezas para otros fines o repetir los ensayos.

Desventajas Vickers

La mayor de las desventajas para el ensayo de dureza Vickers se encuentra en la medición óptica del tamaño de la sangría o impresión. Ya que de ello va a depender el resultado del valor de dureza correcto.

Es un proceso lento, ya que en algunas ocasiones puede tomar 30 segundos en realizar el ensayo. Por otro lado, también se tiene que preparar la muestra.

Otra desventaja se encuentra en las máquinas que se usan para este ensayo, ya que al momento de hacer conversiones es necesario multiplicar valores y pasar de unas unidades a otras. Lo que resulta confuso al momento de su realización especialmente en el área académica.