Dureza Vickers ASTM E92
ASTM E92 es un método normalizado en el rango de fuerza estándar y baja (200 gf - 120 kgf) para determinar la dureza Vickers y la dureza Knoop de materiales metálicos, en el que se realiza una indentación utilizando una pirámide de diamante y se mide su tamaño para determinar la dureza.
Por el contrario, la norma ASTM E384 se utiliza para determinar la dureza Vickers en el rango de microdureza (1gf - 200 gf).
Ámbito de aplicación Secuencia del ensayo de dureza de Vickers Cálculo de la dureza Vickers Aplicación de la fuerza de ensayo Distancia mínima de las indentaciones Ventajas e inconvenientes Durómetros Vickers
Por qué se realiza el ensayo según ASTM E92:
La norma ASTM E92, desarrollada por ASTM International - organización conocida por sus normas mundiales - define un método normalizado para medir la dureza Vickers. Este método es fundamental para evaluar la resistencia al desgaste y la durabilidad de los materiales, lo que influye directamente en el rendimiento y la vida útil de los productos.
ASTM International, antes conocida como «American Society for Testing and Materials», es una organización de normalización reconocida mundialmente que establece normas técnicas para materiales, productos, sistemas y servicios. El ensayo de dureza Vickers según ASTM E92 se utiliza en todo el mundo en diversos sectores industriales.
Secuencia del ensayo de dureza Vickers según la norma ASTM E92
La dureza Vickers según ASTM E92 es un método de ensayo de dureza con evaluación óptica en el que se mide el tamaño de la huella aplicada en la superficie del material de ensayo por una probeta de diamante en forma de pirámide (base cuadrada y un ángulo diedro de α = 136°). La carga de ensayo se aplica con precisión y las diagonales de la indentación se utilizan para calcular la dureza Vickers, lo que permite determinar con exactitud la dureza del material. Debe tenerse en cuenta que la desviación de la mitad de las diagonales no debe superar el 5% para Vickers.
En el ensayo de dureza Vickers según la norma ASTM E92, las indentaciones de la probeta de diamante se miden en forma de pirámide bajo diversas cargas, normalmente a partir de 200 gf, dependiendo del material y la aplicación. Las cargas exactas que deben aplicarse para el ensayo específico se definen en la norma ASTM E92 para garantizar una determinación fiable de la dureza.
Cálculo de la dureza Vickers según ASTM E92
- La dureza Vickers (HV) según ASTM E92 se calcula mediante la relación entre la fuerza de ensayo aplicada F (expresada en Newtons, N) y la superficie de la indentación permanente en el material de ensayo. Para determinar el área de esta indentación piramidal, se utiliza la media de las longitudes de las dos diagonales d1 y d2 (medidas en milímetros), porque el área de la base de las impresiones Vickers no suele ser perfectamente cuadrada. La fórmula de cálculo se indica en el siguiente gráfico.
- Los intervalos de dureza recomendados para los ensayos Vickers, que dependen de la carga de ensayo aplicada y del tipo de material de la probeta, se especifican en la norma ASTM E92. Estos rangos de dureza suelen variar entre 1 y 3.000 HV, dependiendo de las condiciones específicas del ensayo y de las características del material.
Aplicación de la fuerza de ensayo según ASTM E92
- La fuerza debe aplicarse en 10 segundos sin vibración ni impacto.
- A continuación, esta fuerza debe mantenerse durante 10-15 segundos.
- Algunas aplicaciones pueden requerir un tiempo de aplicación más largo, en cuyo caso las tolerancias son de ± 2 segundos, que deben especificarse en el informe del ensayo.
- Las fuerzas de ensayo utilizadas oscilan entre 200 gf y 120 kgf.
Directrices sobre las distancias de ensayo para las pruebas de dureza Vickers según la norma ASTM E92
La norma ASTM E92 también define las distancias mínimas requeridas entre los puntos de ensayo y la distancia a los bordes de la probeta. Esto sirve para evitar posibles distorsiones en las mediciones de dureza que podrían resultar de un deterioro de la estructura del material debido a influencias mecánicas.
Los valores de las distancias mínimas que deben observarse según ASTM E92 se muestran en el diagrama.
Ventajas y desventajas del ensayo de dureza Vickers
Ventajas:
- Mide todos los materiales, de blandos a duros.
- Sólo se necesita un penetrador para todos los ensayos
Inconvenientes:
- Requiere un buen acabado superficial para obtener mediciones precisas.
- Más lento que otros métodos (30-60 segundos sin preparación).
- Más caro debido a la evaluación óptica.
A pesar de la preparación y el coste, el método Vickers suele ser el preferido por su versatilidad.
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Preguntas frecuentes sobre el ensayo de dureza Vickers según la norma ASTM E92
La norma ASTM para el ensayo de dureza Vickers es ASTM E92 para el rango de fuerza estándar y pequeña de 200 gf - 120 kgf, ASTM E384 para el rango de microdureza (1gf - 200 gf).
La norma E384 sólo se refiere al rango de microdureza (1gf - 200 gf), mientras que la ASTM E92 se refiere al rango de fuerza estándar y pequeña (200 gf - 120 kgf).