Perspectivas de las pruebas de dureza

Es el método estándar para medir la dureza de los metales, sobre todo los que tienen superficies extremadamente duras: la superficie se somete a una presión estándar durante un tiempo estándar mediante un diamante en forma de pirámide. La diagonal de la hendidura resultante se mide al microscopio y el valor de Dureza Vickers se lee en una tabla de conversión.

La dureza Vickers es una medida de la dureza de un material, calculada a partir del tamaño de una impresión producida bajo carga por un penetrador de diamante en forma de pirámide.

El indentador empleado en el ensayo Vickers es una pirámide de base cuadrada cuyos lados opuestos se unen en el vértice con un ángulo de 136º. El diamante se presiona sobre la superficie del material con cargas de hasta aproximadamente 120 kilogramos de fuerza, y el tamaño de la impresión (normalmente no superior a 0,5 mm) se mide con ayuda de un microscopio calibrado. El número Vickers (HV) se calcula mediante la siguiente fórmula:

HV = 1,854(F/D2),

siendo F la carga aplicada (medida en kilogramos-fuerza) y D2 el área de la indentación (medida en milímetros cuadrados). La carga aplicada suele especificarse cuando se cita HV.

El ensayo Vickers es fiable para medir la dureza de los metales, y también se utiliza en materiales cerámicos. El método de ensayo Vickers es similar al ensayo Brinell. En lugar de utilizar el penetrador tipo bola de acero del Brinell, y tener que calcular el área semiesférica de impresión, la máquina Vickers utiliza un penetrador de forma cuadrada, pero inclinado en una esquina, de modo que tiene la apariencia de un «diamante» de naipe. El penetrador Vickers es un cono de diamante con base cuadrada de 136 grados, el material de diamante del penetrador tiene una ventaja sobre otros penetradores, porque no se deforma con el tiempo y el uso. La impresión que deja el penetrador Vickers es un cuadrado oscuro sobre un fondo claro. La impresión Vickers se «lee» más fácilmente para determinar el tamaño del área que la impresión circular del método Brinell. Al igual que en el ensayo Brinell, el número Vickers se determina dividiendo la carga por la superficie de la indentación (H = P/A). La carga varía de 1 a 120 kilogramos. Para realizar el ensayo Vickers, la probeta se coloca sobre un yunque que tiene una base roscada. Se gira el yunque elevándolo por la rosca del tornillo hasta que esté cerca de la punta del indentador. Con la palanca de arranque activada, se aplica lentamente la carga al indentador. Se suelta la carga y se baja el yunque con la probeta. La operación de aplicar y retirar la carga se controla automáticamente.

Varias cargas dan cifras de dureza prácticamente idénticas en material uniforme, lo que es mucho mejor que el cambio arbitrario de escala de los otros durómetros. Se gira un microscopio filar sobre la probeta para medir la indentación cuadrada con una tolerancia de más o menos 1/1000 de milímetro. Las medidas tomadas a través de las diagonales para determinar el área, se promedian. La designación Vickers correcta es el número seguido de «HV» (dureza Vickers). Las ventajas del ensayo de dureza Vickers son que se pueden obtener lecturas extremadamente precisas, y que se utiliza un solo tipo de penetrador para todos los tipos de metales y tratamientos superficiales.