Explicación de las pruebas de microdureza: pruebas de Vickers y Knoop

Cuando necesita saber qué tan dura es una muestra y qué tan bien resistirá la penetración, la prueba de microdureza es la opción obvia. Sumérgete para descubrir todo lo que necesitas saber sobre el ensayo de microdureza y cómo puede ayudarte a asegurarte de que tus materiales están a la altura del trabajo.

Ensayos de microdureza: conceptos básicos

La prueba de microdureza es un método para determinar la dureza o la resistencia a la deformación de un material que se puede usar en muestras en las que la prueba de macrodureza no es adecuada.

La prueba de macrodureza es muy común, pero generalmente usa cargas aplicadas altas de más de 10 Newton (N). Esto puede ser demasiado para algunos materiales, como películas, metales delgados o cerámica, lo que puede causar fallas o destrucción. Las pruebas Rockwell y Brinell son dos excelentes ejemplos de pruebas de macrodureza.

La prueba de microdureza utiliza cargas de hasta 10 N y es adecuada para materiales delgados, muestras más pequeñas, películas delgadas y superficies enchapadas.

Tipo de ensayo de microdureza

Por lo general, las pruebas de microdureza utilizan una sonda de indentación que se empuja hacia una superficie bajo una carga definida durante un período de tiempo determinado. Este proceso generalmente dejará una muesca en la superficie, y luego se mide para determinar la dureza.

El tamaño de la muestra, la preparación y el entorno deben tenerse en cuenta al probar la microdureza. Por ejemplo, la máquina de prueba de microdureza debe colocarse lejos de vibraciones para evitar afectar los resultados.

Las superficies ásperas también pueden causar variaciones y se recomienda utilizar un método de pulido estándar antes de la prueba. A menudo también es necesario cortar las muestras a un tamaño adecuado de antemano.

Hay dos métodos principales de prueba de microdureza, ambos ofrecen resultados repetibles y precisos: prueba de dureza Vickers y prueba de dureza Knoop.

Prueba de dureza Vickers

La prueba de dureza Vickers utiliza un indentador Vickers, que tiene forma de pirámide rechoncha y normalmente se presiona en la superficie del material durante 10 segundos. La cantidad de fuerza utilizada es una cantidad predeterminada y varía según los materiales que se prueban.

Una vez transcurrido el tiempo, la muesca que queda en la muestra se analiza ópticamente para medir las longitudes de las diagonales, que luego se utilizan para calcular el tamaño de la impresión. La prueba Vickers no es adecuada para espesores de recubrimiento inferiores a 60 micrones.

Prueba de dureza Knoop

La prueba de dureza Knoop es similar a Vickers, pero utiliza un indentador de forma diferente. El indentador Knoop es más alargado y de forma rectangular. También se empuja hacia la superficie de una muestra para producir una muesca que luego se puede medir. A diferencia del método Vickers, Knoop usa solo el eje largo cuando calcula la muesca como indicador de dureza.

El método Knoop a menudo se usa con cargas más ligeras y la forma de la sonda significa que es adecuado para muestras que necesitan muescas juntas o en el borde de una muestra. También puede ofrecer mayores niveles de precisión que el método Vickers, debido a que la diagonal longitudinal del penetrador es mayor. Dicho esto, es necesaria una preparación cuidadosa de la muestra para garantizar que los resultados sigan siendo precisos.

Diferencias clave entre las pruebas de dureza Vickers y Knoop

La mayor diferencia entre las pruebas de dureza Vickers y Knoop es el diseño de los indentadores. La prueba de Knoop también tiende a causar menos daño a las muestras, debido a que su indentador es menos profundo. El método Knoop solo penetra la muestra a la mitad de profundidad que el indentador piramidal Vickers.

La variación en la forma de los penetradores también significa que el método Vickers es más adecuado para muestras pequeñas y redondeadas, mientras que el método Knoop se adapta a muestras pequeñas y largas.

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