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Respuesta:
Caracterización resistente de las estructuras cristalinas
Al fin de caracterizar el comportamiento de las estructuras cristalinas, debemos recurrir, de forma similar a como se realizaba en la Unidad anterior, al ensayo de microdureza. Este ensayo se diferencia de todos los estudiados en la unidad anterior en la magnitud de la superficie afectada por el ensayo. En efecto los ensayos de dureza Brinell, Vickers, Rockwell o Shore afectan usualmente a la superficie ocupada por varios granos o compuestos. Por contra, el ensayo de microdureza puede afectar sólo a un grano monofásico, o compuesto homogéneo. En cualquier caso, si la huella ha afectado a uno o varios granos es una cuestión que queda despejada en el proceso de medición de la huella y comprobación de su ubicación.
Estas mediciones permiten un estudio muy localizado de la superficie del metal, por ejemplo un cristal de algunas decenas de micras de lado. El penetrador es del tipo Vickers, es decir una pirámide de diamante que reproduce una pequeña huella cuando se aplican cargas del orden de los 100 gramos.

Figura 3.44 Marcadores característicos de microdureza. A) Knoop, B)Vickers, C)Imagen.
El ensayo se inicia, localizando con el objetivo del microscopio la zona donde se desea aplicar la carga y medir la microdureza. Una vez seleccionada esta zona, la carga se aplica durante un tiempo dado, eliminándose a continuación y sustituyendo de nuevo el penetrador por el objetivo micrométrico para poder medir las diagonales de la huella piramidal marcada sobre el metal.
Un ensayo característico de microdureza es el Knoop, cuya punta penetrante y huella aparece en la figura 3.44a. El número de dureza Knoop, HK, viene definido por la expresión:
HK = 14229 P/d2 (3.18)
siendo d la diagonal mayor, d, aproximadamente igual a 7 veces la menor, w.
Igualmente, puede emplearse el penetrador Vickers con la punta representada en la figura 3.44b, similar al ensayo Vickers caracterizado en la Unidad anterior. El cálculo de la dureza se realiza mediante la expresión:
HV = 1854.4 P/d2 (3.19)
estando P expresado en gramos y d en micras. La selección de la carga a aplicar se realiza con los mismos criterios apuntados en las durezas Rockwell C. Las cargas varían desde 15 gr a 1000 gr y se aplican con una velocidad mínima, manteniéndose durante unos 30 segundos.
El ensayo de microdureza es muy útil para caracterizar, por resistencia, las distintas fases o compuestos que aparecen en la microestructura. El campo de aplicación es idéntico al asignado a los ensayos de dureza Brinell, Rockwell o Vickers: materiales metálicos de durezas diversas.
5.1 EL ENSAYO DE MICRODUREZA
Con el fin de caracterizar el comportamiento de las estructuras cristalinas, debemos recurrir, de forma similar a como se realizaba en la Unidad anterior, al ensayo de microdureza. Este ensayo se diferencia de todos los estudiados en la unidad anterior en la magnitud de la superficie afectada por el ensayo. En efecto los ensayos de dureza Brinell, Vickers, Rockwell o Shore afectan usualmente a la superficie ocupada por varios granos o compuestos. Por contra, el ensayo de microdureza puede afectar sólo a un grano monofásico, o compuesto homogéneo. En cualquier caso, si la huella ha afectado a uno o varios granos es una cuestión que queda despejada en el proceso de medición de la huella y comprobación de su ubicación.
El ensayo se inicia, localizando con el objetivo del microscopio la zona donde se desea aplicar la carga y medir la microdureza. Una vez seleccionada esta zona, se sustituye el objetivo por una pieza que sostiene el penetrador, coincidiendo el eje de la pirámide del mismo con el eje óptico del microscopio.
La carga se aplica durante un tiempo dado, eliminándose a continuación y sustituyendo de nuevo el penetrador por el objetivo micrométrico para poder medir las diagonales de la huella piramidal marcada sobre el metal.
El ensayo de microdureza es muy útil para caracterizar, por resistencia, las distintas fases o compuestos que aparecen en la microestructura. El campo de aplicación es idéntico al asignado a los ensayos de dureza Brinell, Rockwell o Vickers: materiales metálicos de durezas diversas.
Las mediciones de microdureza sobre la microestructura de un acero F 1140 se indican en la tabla 3.6.
Tabla 3.6. Dureza correspondiente a la estructura del acero F 1140.
DurezaHuellaFaseInteriorBorde108X A270X B110X A181 XA-B106X A272X B205 XA-B160 XA-B274X B
La dureza de la microestructura A será:
La dureza de la microestructura B será: