Articulo de referencia

Prueba de dureza de rebote de Leeb

El ensayo de dureza por rebote Leeb (LRHT), inventado por la empresa suiza Proceq SA, es uno de los cuatro métodos más utilizados para medir la dureza de los metales . Este méto...

El ensayo de dureza por rebote Leeb (LRHT), inventado por la empresa suiza Proceq SA, es uno de los cuatro métodos más utilizados para medir la dureza de los metales . Este método portátil se utiliza principalmente para ensayar piezas de trabajo de tamaño considerable (generalmente de más de 1 kg). 

Mide el coeficiente de restitución . Es una forma de ensayo no destructivo .

Historia

El método de ensayo de dureza por rebote Equotip (también conocido como método Leeb) fue desarrollado en 1975 por Leeb y Brandestini en Proceq SA para proporcionar un ensayo de dureza portátil para metales. Se desarrolló como una alternativa a los equipos de medición de dureza tradicionales, que resultaban engorrosos y a veces complejos. El primer producto de rebote Leeb en el mercado se denominó "Equotip", término que aún se utiliza como sinónimo de "rebote Leeb" debido a su amplia difusión.

Las mediciones de dureza tradicionales, como las de Rockwell , Vickers y Brinell , son estáticas y requieren estaciones de trabajo fijas en áreas de ensayo o laboratorios separados. En la mayoría de los casos, estos métodos son selectivos e implican ensayos destructivos en las muestras. A partir de los resultados individuales, se extraen conclusiones estadísticas para lotes completos. La portabilidad de los durómetros Leeb puede, en ocasiones, ayudar a lograr mayores tasas de ensayo sin destruir las muestras, lo que a su vez simplifica los procesos y reduce los costos. [ 1 ]

Método

Los métodos tradicionales se basan en ensayos de dureza por indentación física bien definidos . Se presionan continuamente indentadores muy duros de geometrías y tamaños definidos sobre el material bajo una fuerza determinada. Se registran parámetros de deformación, como la profundidad de indentación en el método Rockwell, para obtener medidas de dureza. [ 2 ]

Según el principio dinámico de Leeb, el valor de dureza se deriva de la pérdida de energía de un cuerpo de impacto definido tras impactar sobre una muestra metálica, de forma similar al escleroscopio Shore . El cociente de Leeb ( v i , v r ) se toma como medida de la pérdida de energía por deformación plástica: el cuerpo de impacto rebota más rápido en muestras de ensayo más duras que en muestras más blandas, lo que resulta en un valor mayor de 1000× v r /v i . Un cuerpo de impacto magnético permite deducir la velocidad a partir del voltaje inducido por el cuerpo al moverse a través de la bobina de medición. El cociente 1000×v r /v i se expresa en la unidad de dureza de rebote de Leeb HLx (donde x indica el tipo de sonda y cuerpo de impacto: D, DC, DL, C, G, S, E). [ 1 ] [ 3 ]

Mientras que en las pruebas estáticas tradicionales la fuerza de prueba se aplica de forma uniforme con magnitud creciente, los métodos de prueba dinámicos aplican una carga instantánea. Una prueba dura apenas 2 segundos y, utilizando la sonda estándar D, deja una indentación de tan solo ~0,5  mm de diámetro en acero o fundición de acero con una dureza Leeb de 600 HLD. En comparación, una indentación Brinell en el mismo material es de ~3  mm (valor de dureza ~400 HBW 10/3000), con un tiempo de medición conforme a la norma de ~15 segundos más el tiempo para medir la indentación. [ 2 ]

Los fundamentos teóricos de la prueba de dureza de rebote se analizan en detalle en [ 4 ] .

Balanza

Dependiendo de los tipos de sonda ("dispositivo de impacto") e indentador ("cuerpo de impacto") que varían en geometría, tamaño, peso, material y fuerza del resorte, se distinguen diversos dispositivos de impacto y unidades de dureza, por ejemplo:

  • Dispositivo de impacto Equotip D con unidad de dureza HLD
  • Dispositivo de impacto Equotip G con unidad de dureza HLG
  • Dispositivo de impacto Equotip C con unidad de dureza HLC
  • Dispositivo de impacto Equotip E con unidad de dureza HLE
  • Dispositivo de impacto Equotip DL con unidad de dureza HLDL
  • Dispositivo de impacto Equotip S con unidad de dureza HLS
  • Dispositivo de impacto Equotip DC con unidad de dureza HLDC

En general, los tipos de dispositivos de impacto se optimizan para determinados campos de aplicación. Esto es similar al uso de diversas geometrías de indentadores y cargas de prueba en Rockwell (por ejemplo, HRA, HRB, HRC), Brinell y Vickers. Los resultados de dureza de Equotip en HLx se suelen convertir a las escalas de dureza tradicionales HRC, HB y HV, principalmente por razones de convención entre el proveedor y el cliente. [ 5 ] [ 6 ]

Estándares

    • Directriz de la DGZfP “Mobile Härteprüfung”
    • Directriz VDI / VDE 2616, Parte 1: “Ensayos de dureza de materiales metálicos”
  • Estándares estadounidenses:
    • ASTM A956 “Método de ensayo estándar para la determinación de la dureza Leeb en productos de acero”
    • ASTM E140 - 12be1 "Tablas de conversión de dureza estándar para metales: Relación entre la dureza Brinell, la dureza Vickers, la dureza Rockwell, la dureza superficial, la dureza Knoop , la dureza escleroscópica y la dureza Leeb"
  • Normas internacionales:
    • ISO /DIS 16859-1 "Materiales metálicos - Ensayo de dureza Leeb - Parte 1: Método de ensayo"
    • ISO /DIS 16859-2 "Materiales metálicos - Ensayo de dureza Leeb - Parte 2: Verificación y calibración de los dispositivos de ensayo"
    • ISO /DIS 16859-3 "Materiales metálicos - Ensayo de dureza Leeb - Parte 3: Calibración de bloques de referencia para ensayos"

Véase también

Referencias

  1. 1 2 R. T. Mennicke, “Dureza del metal Equotip”, Actas del congreso ICASI 2008 y CCATM 2008 (2008).
  2. 1 2 K. Herrmann et al., „Härteprüfung an Metallen und Kunststoffen“ (“Pruebas de dureza en metales y plásticos”), Expert Verlag, Renningen, 2007.
  3. M. Tietze, M. Kompatscher, “Pruebas de dureza predictivas para el control de la producción y el diseño de materiales”, IMEKO-TC5-2002-027, 2002.
  4. ^ Willert, Emanuel (2020). Stoßprobleme in Physik, Technik und Medizin: Grundlagen und Anwendungen (en alemán). Springer Vieweg.
  5. H.-H. Pollok, „Leeb-Härteprüfung als Alternative zu tradicionalellen Verfahren“ (“Las pruebas de dureza de Leeb como alternativa a los métodos de prueba tradicionales”), Qualität und Zuverlässigkeit, Ausgabe 4/2008.
  6. RT Mennicke, “Conversión de escalas: Leeb como alternativa de dureza”, Calefacción industrial, número de enero de 2009.
  • http://grhardnesstester.com/blog/methods-testing-hardness-steel/
  • https://www.baq.de/template.cgi?page=service_infos_ueber_messverfahren&rubrik=&id=&lang=en#rueckprall-verfahren