Dureza
Propiedades, no perfectamente definida, de los cuerpos sólidos que indica generalmente la resistencia que opone el cuerpo a la deformación. En mineralogía se dice que un cuerpo es más duro
que otro cuando es capaz de rayarlo. La dureza se puede medir de diversas
formas:
Dureza, capacidad de una sustancia sólida para resistir deformación
o abrasión de su superficie. Se aplican varias interpretaciones
al término en función de su uso. En mineralogía, la
dureza se define como la resistencia al rayado de la superficie lisa de
un mineral. Una superficie blanda se raya con más facilidad que
una dura; de esta forma un mineral duro, como el diamante, rayará
uno blando, como el grafito, mientras que la situación inversa nunca
se producirá. La dureza relativa de los minerales se determina gracias
a la escala de dureza de Mohs, nombre del mineralogista alemán Friedrich
Mohs que la ideó. En esta escala, diez minerales comunes están
clasificados en orden de creciente dureza recibiendo un índice:
talco, 1; yeso, 2; calcita, 3; fluorita, 4; apatito, 5; ortosa (feldespato),
6; cuarzo, 7; topacio, 8; corindón, 9, y diamante, 10. La dureza
de una muestra se obtiene determinando qué mineral de la escala
de Mohs lo raya. Así, la galena, que tiene una dureza de 2,5, puede
rayar el yeso y es rayado por la calcita. La dureza de un mineral determina
en gran medida su durabilidad.
Han encontrado gran difusión los métodos de ensayo
en la valoración de la dureza como resistencia opuesta por el material
a la penetración de un cuerpo de forma determinada y características
mecánicas elevadas. Entre éstos, el más empleado es
el método de ensayo BRINELL. La dureza Mm se expresa como cociente
entre la carga y la sección mayor de la huella, y no la del casquete
esférico, como en el método Brinell.
1) Escala de Mohs. Basada en la consideración de que un cuerpo es más duro que otro cuendo es capaz de rayarlo, esta es cala está formada por diez minerales de durezas crecientes, de modo que cada uno de ellos es capaz de rayar al anterior pero no al siguiente. 2) Método Jaggar. La dureza se determina por la carga que, al
ser aplicada sobre una punta de diamante, es capaz de rayar la superficie
del material en examen, que se desliza bajo la punta. La dureza se refiere
a la del corindón, que toma un valor convencional igual a 1.00,
y los minerales de la escala de Mohs resultan en la siguiente progresión,
sensiblemente irregular: talco, casi cero; sal gema, yeso, 0,04; calcita,0,26;
fluorita, 0,75; apatito, 1,23; ortosa, feldespato, 25; cuarzo, 40; topacio,
152. Para los materiales metálicos se ha propuesto valorar su dureza
como resistencia al rayado, medible con un aparato denominado escierómeto.
3) Método Martens. Asigna a la dureza el valor de la carga, en gramos, que es necesario aplicar a una punta cónica de 90° de abertura, para dejar, sobre la superficie bien pulida del material examinado, al deslizarlo lentamente bajo la punta, una huella de 0,01mm. Han encontrado gran difusión los métodos de ensayo basados en la valoración de la dureza como resistencia opuesta por el material a la penetración de un cuerpo de forma determinada y característica mecánicas elevadas. Entre éstos, el más empleado es el método de ensayo Brinell. “fig. 1 y 2” 4) Método Mayer. La dureza MM se expresa como cociente
la carga y la sección mayor de la huella, y no la del casquete esférico,
como en el metodo Brinell.
5) Método Vickets. Se utiliza una punta de diamante de forma piramidal con un ángulo de 136°, sobre la que se aplica la carga P. La dureza se expresa por: Donde “S” es la superficie de la huella medida con un microscopio.
Siendo “d” el diámetro y “h” la profundidad de la huella (d=2h). 8) Método Knoop. De reciente introducción y particularmente adaptado para pruebas superficiales en materiales frágiles y duros como cerámicas, vidrio, carburos metálicos, cristales, etc. El penetrador de diamante tiene forma de pirámide de baseróbotica cuyas diagonales estén en la relación 1:7 y cuyos ángulos entre las aristas sean 172° 30° y 130°. La dureza Knoop se expresa por: Donde “P” es la carga (en kg), en general comprendida entre 5 Kg y algunos
gramos;ST el área, en mm2, de la superficie proyectada de la huella;
L, la diagonal mayor de la huella (en mm); C, una constante que depende
de las caracteristicas geométricas del penetrador. A igualdad de
carga y dureza el penetrador Knoop penetra aproximadamente la mitad respecto
a un penetrador piramidal Vickers de 136° y se representa mejor a la
medida de la dureza superficial (estratos duros, capas cementadas, chapeados,
etc.). para la determinación de la dureza se utiliza aparatos especiales
denominados, actualmente, “durómetor” y antiguamente”esclerómetros”.
IMPACTO
Punto de choque de una bomba, proyectil o misil, contra un blaco o cualquier otro obstáculo. Angulo de impacto es el formado por la tangente a la trayectoria
con el plano tangente a la superficie golpeada.
BIBLIOGRAfIA
TOMO 5 PAGINAS 169 Y 170
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