{"id":19513,"date":"2022-05-12T17:37:48","date_gmt":"2022-05-12T17:37:48","guid":{"rendered":"https:\/\/nanovea.com\/?p=19513"},"modified":"2025-05-22T20:10:40","modified_gmt":"2025-05-22T20:10:40","slug":"medicion-de-la-dureza-de-los-aranazos-mediante-un-probador-mecanico","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/nanovea.com\/es\/scratch-hardness-measurement-using-mechanical-tester\/","title":{"rendered":"Medici\u00f3n de la dureza de los ara\u00f1azos mediante un comprobador mec\u00e1nico"},"content":{"rendered":"
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MEDICI\u00d3N DE LA DUREZA AL RAYADO<\/h1>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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UTILIZANDO UN COMPROBADOR MEC\u00c1NICO<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Preparado por<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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DUANJIE LI, Doctor<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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INTRODUCCI\u00d3N<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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En general, los ensayos de dureza miden la resistencia de los materiales a la deformaci\u00f3n permanente o pl\u00e1stica. Existen tres tipos de mediciones de la dureza: dureza al rayado, dureza por indentaci\u00f3n y dureza por rebote. El ensayo de dureza al rayado mide la resistencia de un material al rayado y la abrasi\u00f3n debidos a la fricci\u00f3n de un objeto afilado1. Fue desarrollado originalmente por el mineralogista alem\u00e1n Friedrich Mohs en 1820 y todav\u00eda se utiliza ampliamente para clasificar las propiedades f\u00edsicas de los minerales2. Este m\u00e9todo de ensayo tambi\u00e9n es aplicable a metales, cer\u00e1micas, pol\u00edmeros y superficies recubiertas.<\/p>

Durante una medici\u00f3n de la dureza al rayado, un palpador de diamante de geometr\u00eda especificada raya la superficie de un material a lo largo de una trayectoria lineal bajo una fuerza normal constante con una velocidad constante. Se mide la anchura media del rayado y se utiliza para calcular el n\u00famero de dureza al rayado (HSP). Esta t\u00e9cnica proporciona una soluci\u00f3n sencilla para escalar la dureza de diferentes materiales.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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OBJETIVO DE MEDICI\u00d3N<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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En este estudio, el Probador Mec\u00e1nico NANOVEA PB1000 se utiliza para medir la dureza al rayado de diferentes metales de acuerdo con ASTM G171-03.<\/p>

Simult\u00e1neamente, este estudio muestra la capacidad del NANOVEA Comprobador mec\u00e1nico<\/a> en la medici\u00f3n de la dureza al rayado con gran precisi\u00f3n y reproducibilidad.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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NANOVEA<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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PB1000<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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CONDICIONES DE ENSAYO<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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El comprobador mec\u00e1nico NANOVEA PB1000 realiz\u00f3 ensayos de dureza al rayado en tres metales pulidos (Cu110, Al6061 y SS304). Se utiliz\u00f3 un palpador c\u00f3nico de diamante con un \u00e1ngulo de v\u00e9rtice de 120\u00b0 y un radio de punta de 200 \u00b5m. Cada muestra se ray\u00f3 tres veces con los mismos par\u00e1metros de ensayo para garantizar la reproducibilidad de los resultados. Los par\u00e1metros de prueba se resumen a continuaci\u00f3n. Se realiz\u00f3 un barrido de perfil a una carga normal baja de 10 mN antes y despu\u00e9s del prueba de resistencia al rayado<\/a> para medir el cambio en el perfil de la superficie del ara\u00f1azo.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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PAR\u00c1METROS DE PRUEBA<\/span><\/span><\/span><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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FUERZA NORMAL<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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10 N<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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TEMPERATURA<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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24\u00b0C (RT)<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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VELOCIDAD DE DESLIZAMIENTO<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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20 mm\/min<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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DISTANCIA DE DESLIZAMIENTO<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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10 mm<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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ATM\u00d3SFERA<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Aire<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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RESULTADOS Y DEBATE<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Las im\u00e1genes de las huellas de rayado de tres metales (Cu110, Al6061 y SS304) despu\u00e9s de las pruebas se muestran en la FIGURA 1 con el fin de comparar la dureza de rayado de diferentes materiales. La funci\u00f3n de mapeo del software NANOVEA Mechanical se utiliz\u00f3 para crear tres rayados paralelos ensayados bajo la misma condici\u00f3n en un protocolo automatizado. El ancho de la pista de rayado medido y el n\u00famero de dureza de rayado calculado (HSP) se resumen y comparan en la TABLA 1. Los metales muestran diferentes anchos de pista de desgaste de 174, 220 y 89 \u00b5m para Al6061, Cu110 y SS304, respectivamente, dando como resultado un HSP calculado de 0,84, 0,52 y 3,2 GPa.<\/p>

Adem\u00e1s de la dureza al rayado calculada a partir de la anchura de la pista de rayado, se registraron in situ la evoluci\u00f3n del coeficiente de fricci\u00f3n (COF), la profundidad real y la emisi\u00f3n ac\u00fastica durante el ensayo de dureza al rayado. La profundidad real es la diferencia de profundidad entre la profundidad de penetraci\u00f3n del palpador durante la prueba de rayado y el perfil de superficie medido en la exploraci\u00f3n previa. En la FIGURA 2 se muestran, a modo de ejemplo, el COF, la profundidad real y la emisi\u00f3n ac\u00fastica del Cu110. Esta informaci\u00f3n permite conocer los fallos mec\u00e1nicos que tienen lugar durante el rayado, lo que permite a los usuarios detectar defectos mec\u00e1nicos e investigar m\u00e1s a fondo el comportamiento al rayado del material ensayado.<\/p>

Los ensayos de dureza al rayado pueden finalizarse en un par de minutos con gran precisi\u00f3n y repetibilidad. En comparaci\u00f3n con los procedimientos de indentaci\u00f3n convencionales, el ensayo de dureza al rayado de este estudio proporciona una soluci\u00f3n alternativa para las mediciones de dureza, que resulta \u00fatil para el control de calidad y el desarrollo de nuevos materiales.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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Al6061<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Cu110<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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SS304<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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FIGURA 1: <\/span>Imagen microsc\u00f3pica de las huellas de ara\u00f1azos tras la prueba (aumento 100x).<\/span>
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\u00a0<\/td>Anchura de la huella del ara\u00f1azo (\u03bcm)<\/em><\/strong><\/td>HSp<\/sub> (GPa)<\/em><\/strong><\/td><\/tr>
Al6061<\/strong><\/em><\/td>174\u00b111<\/em><\/td>0.84<\/em><\/td><\/tr>
Cu110<\/strong><\/em><\/td>220\u00b11<\/em><\/td>0.52<\/em><\/td><\/tr>
SS304<\/strong><\/em><\/td>89\u00b15<\/em><\/td>3.20<\/em><\/td><\/tr><\/tbody><\/table>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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TABLA 1: <\/span>Resumen de la anchura de la pista de rayado y del n\u00famero de dureza del rayado.<\/span>
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FIGURA 2:<\/span>\u00a0Evoluci\u00f3n del coeficiente de fricci\u00f3n, de la profundidad real y de las emisiones ac\u00fasticas durante el ensayo de dureza al rayado en Cu110.<\/span>
<\/span><\/span><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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CONCLUSI\u00d3N<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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En este estudio, mostramos la capacidad del NANOVEA Mechanical Tester para realizar ensayos de dureza al rayado conforme a la norma ASTM G171-03. Adem\u00e1s de la adherencia del revestimiento y la resistencia al rayado, el ensayo de rayado con carga constante proporciona una soluci\u00f3n alternativa sencilla para comparar la dureza de los materiales. A diferencia de los dur\u00f3metros de rayado convencionales, los Comprobadores Mec\u00e1nicos NANOVEA ofrecen m\u00f3dulos opcionales para controlar in situ la evoluci\u00f3n del coeficiente de fricci\u00f3n, la emisi\u00f3n ac\u00fastica y la profundidad real.<\/p>

Los m\u00f3dulos Nano y Micro de un NANOVEA Mechanical Tester incluyen modos de indentaci\u00f3n, rayado y desgaste conformes a ISO y ASTM, proporcionando la gama de ensayos m\u00e1s amplia y f\u00e1cil de usar disponible en un solo sistema. La gama inigualable de NANOVEA es una soluci\u00f3n ideal para determinar la gama completa de propiedades mec\u00e1nicas de revestimientos, pel\u00edculas y sustratos finos o gruesos, blandos o duros, incluyendo dureza, m\u00f3dulo de Young, tenacidad a la fractura, adhesi\u00f3n, resistencia al desgaste y muchos otros.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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\u00bfTiene una aplicaci\u00f3n similar?<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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SCRATCH HARDNESS MEASUREMENT USING A MECHANICAL TESTER Prepared by DUANJIE LI, PhD INTRODUCTION In general, hardness tests measure the resistance of materials to permanent or plastic deformation. There are three types of hardness measurements: scratch hardness, indentation hardness and rebound hardness. A scratch hardness test measures a material’s resistance to scratch and abrasion due to […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":19542,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[7,349,337,347],"tags":[],"class_list":["post-19513","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-application-notes","category-laboratory-testing","category-mechanical-testing","category-scratch-testing-scratch-hardness"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/nanovea.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/19513","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/nanovea.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/nanovea.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/nanovea.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/nanovea.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=19513"}],"version-history":[{"count":50,"href":"https:\/\/nanovea.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/19513\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":24699,"href":"https:\/\/nanovea.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/19513\/revisions\/24699"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/nanovea.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/19542"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/nanovea.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=19513"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/nanovea.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=19513"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/nanovea.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=19513"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}