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Ensayos de dureza
Problema
2025 · Extraordinaria · Suplente
1A
Examen
EJERCICIO 1

OPCIÓN A Para medir la dureza de una plancha de acero se realiza un ensayo Vickers aplicando una carga de 40 kp40 \text{ kp} durante 20 s20 \text{ s}, obteniéndose una huella de diagonales d1=0,604 mmd_1 = 0,604 \text{ mm} y d2=0,598 mmd_2 = 0,598 \text{ mm}.

a) Calcular la dureza de la plancha y expresar su valor normalizado.b) Si en otro ensayo Vickers sobre la misma plancha se usa una fuerza de 80 kp80 \text{ kp} durante 10 s10 \text{ s}, ¿cuánto medirá la diagonal de la huella?
VickersDureza
a) Calcular la dureza de la plancha y expresar su valor normalizado.

Datos

F=40 kpF = 40 \text{ kp}
t=20 st = 20 \text{ s}
d1=0,604 mmd_1 = 0,604 \text{ mm}
d2=0,598 mmd_2 = 0,598 \text{ mm}

Fórmulas

Diagonal media: d=d1+d22\text{Diagonal media: } d = \frac{d_1 + d_2}{2}
Dureza Vickers: HV=1,854Fd2\text{Dureza Vickers: } HV = \frac{1,854 \cdot F}{d^2}

Sustitución

Caˊlculo de la diagonal media:\text{Cálculo de la diagonal media:}
d=0,604 mm+0,598 mm2=1,202 mm2=0,601 mmd = \frac{0,604 \text{ mm} + 0,598 \text{ mm}}{2} = \frac{1,202 \text{ mm}}{2} = 0,601 \text{ mm}
Caˊlculo de la dureza Vickers:\text{Cálculo de la dureza Vickers:}
HV=1,85440 kp(0,601 mm)2=74,160,361201=205,303 kp/mm2HV = \frac{1,854 \cdot 40 \text{ kp}}{(0,601 \text{ mm})^2} = \frac{74,16}{0,361201} = 205,303 \dots \text{ kp/mm}^2

Resultado

La dureza de la plancha es HV=205,30.\text{La dureza de la plancha es } HV = 205,30.
Su valor normalizado es 205,30 HV 40/20.\text{Su valor normalizado es } 205,30 \text{ HV } 40/20.
b) Si en otro ensayo Vickers sobre la misma plancha se usa una fuerza de 80 kp80 \text{ kp} durante 10 s10 \text{ s}, ¿cuánto medirá la diagonal de la huella?

Datos

HV = 205,30 \text{ (calculado en el apartado a))}
F=80 kpF' = 80 \text{ kp}
t=10 st' = 10 \text{ s}

Fórmulas

Dureza Vickers: HV=1,854F(d)2\text{Dureza Vickers: } HV = \frac{1,854 \cdot F'}{(d')^2}
Despejar d:(d)2=1,854FHVd=1,854FHV\text{Despejar } d': (d')^2 = \frac{1,854 \cdot F'}{HV} \Rightarrow d' = \sqrt{\frac{1,854 \cdot F'}{HV}}

Sustitución

d=1,85480 kp205,30=148,32205,30=0,72245=0,8500 mmd' = \sqrt{\frac{1,854 \cdot 80 \text{ kp}}{205,30}} = \sqrt{\frac{148,32}{205,30}} = \sqrt{0,72245} = 0,8500 \dots \text{ mm}

Resultado

La diagonal de la huella mediraˊ d=0,850 mm.\text{La diagonal de la huella medirá } d' = 0,850 \text{ mm}.