Implementación y estimación de la incertidumbre de un módulo de durómetros portátiles para evaluar la dureza superficial de componente mecánicos según las normas ASTM A-956 y ASTM A-1038 para el laboratorio de materiales de la EPIMMEM de la UCSM

Abstract

El presente trabajo tiene como fin la implementación y estimación de la incertidumbre de medida de un módulo de durómetros portátiles para evaluar la dureza superficial de componentes mecánicos según las normas ASTM A-956 y ASTM A-1038 para el laboratorio de materiales de la EPIMMEM de la UCSM. El modulo está compuesto por 2 tipos de pruebas de dureza, la prueba de dureza Leeb o de rebote y la prueba de dureza de impendancia de contacto ultrasónico (UCI). Para determinar la exactitud de medida de los durómetros portátiles (Leeb y UCI) respecto a los durómetros estáticos del laboratorio de materiales (Rockwell, Brinell y Vickers) se utilizó un patrón de dureza de 57.0 HRC y 2 probetas de acero AISI 1045 y AISI 4140, cabe resaltar que estas probetas poseen diferentes acabados superficiales en cada cara. Los valores de dureza obtenidos por los diferentes durómetros sobre el patrón de dureza Rockwell se compararon con la dureza de referencia y de esta manera se determinó la exactitud de estos resultados en la escala Rockwell C. Respecto a las escalas de dureza Brinell y Vickers se realizaron mediciones con los durómetros estáticos sobre las probetas de acero AISI 1045 y AISI 4140 respectivamente sobre la cara que posee mejor acabado superficial, los resultados obtenidos con los durómetros estáticos sobre sobre estas probetas se compararon con los valores de dureza medidos por los métodos portátiles en ambas caras de cada probeta. En cuanto a la incertidumbre de medida se estableció el procedimiento y se identificó las fuentes de incertidumbre (repetibilidad, no uniformidad, deriva, calibración y resolución) para estimar la incertidumbre de medida. Finalmente se elaboró un procedimiento y una guía de laboratorio para realizar pruebas de dureza sobre superficies metálicas; que ayudaran al operador del equipo y a los estudiantes a identificar el principio de funcionamiento de los métodos portátiles, seguir el procedimiento recomendados por las normas y realizar el reporte de resultados respecto a las pruebas de dureza portátiles.