METHODS FOR DETERMINING GRINDING QUALITY (residue on the sieve)
»Energosteel» at the CEE 2019 exhibition
La empresa Energosteel utiliza tochos redondos de acero de grados aleados conforme a las especificaciones para la producción de bolas de molienda de alta calidad. En el proceso de fabricación de las bolas de molienda se tienen en cuenta una gran cantidad de diferentes características mecánicas del metal. Los parámetros del tratamiento térmico del metal también son de gran importancia. La medición de la dureza del metal de los productos terminados (bolas de molienda de acero) se realiza con mayor frecuencia que otras pruebas, ya que este indicador es uno de los principales parámetros para comprender el concepto de “calidad de los medios de molienda”. Analicemos con más detalle las particularidades de la determinación de la dureza.
La dureza es la resistencia a la deformación superficial o a la destrucción durante la aplicación de una presión elevada. Todos los métodos para determinar la dureza de los materiales (bolas de molienda) pueden dividirse en varios grupos principales:
Métodos estáticos se caracterizan porque la carga aumenta gradualmente. El tiempo de aplicación puede variar y depende de las características del método utilizado.
Métodos dinámicos se caracterizan porque la carga sobre la muestra se aplica con una determinada energía cinética. Al mismo tiempo, el índice de dureza es menos preciso, ya que durante el impacto dinámico se produce un choque debido a la elasticidad del material. Los resultados de estas pruebas suelen denominarse dureza al impacto.
Métodos cinéticos se basan en el registro continuo de los parámetros durante el ensayo, lo que permite obtener no solo el resultado final, sino también resultados intermedios. Para ello se utiliza equipamiento especial.
Además, la clasificación de los métodos de determinación de la dureza se realiza según el principio del tipo de carga aplicada. Existen las siguientes formas de ensayo de la muestra.
La presión es actualmente el método más común para determinar el indicador considerado.
En el caso del rebote, se mide la altura del rebote del percutor desde la superficie de la muestra. En este caso, la dureza se calcula mediante el indicador de resistencia a la deformación elástica. Estos métodos se utilizan a menudo para el control de calidad de rodillos de laminación y productos de gran tamaño.
Las técnicas de rayado y corte se utilizan rara vez hoy en día. Fueron desarrolladas hace dos siglos. Consideremos los métodos más populares utilizados actualmente para medir la dureza de las bolas de molienda.
Medición de la dureza Rockwell
Se utiliza un durómetro especial que permite crear dos cargas consecutivas aplicadas a la superficie de la muestra. Las características de este ensayo son las siguientes:
Primero se aplica la precarga y luego se añade la carga principal.
Tras mantener la carga total durante 3–5 segundos, se retira la carga principal, se mide la profundidad de la huella y posteriormente se retira la precarga.
La medición de los datos obtenidos se realiza en unidades arbitrarias, equivalentes a un desplazamiento axial de 0,002.
El índice de dureza Rockwell se determina mediante la escala especial del instrumento.
La forma del penetrador utilizado puede variar, por lo que se han introducido varios tipos de escalas de medición que corresponden a una forma específica del penetrador.
El símbolo HRC se utiliza para indicar el valor obtenido (Hardness Rockwell). La empresa Energosteel mide la dureza de las bolas de molienda producidas mediante el método Rockwell. Puede obtener más información sobre esto aquí.
Medición de la dureza Brinell.
La medición de la dureza Brinell es una de las más utilizadas. Este método está regulado por la norma GOST 9012. Las características del ensayo de metales y aleaciones mediante este método incluyen los siguientes puntos:
Se utiliza una bola de acero como cuerpo que actúa sobre la muestra de ensayo. Para la prueba se emplea una bola de acero endurecido de un diámetro determinado, a la cual se aplica una carga que aumenta de forma continua. La condición principal para aplicar este método es que el metal del que está hecha la bola sea más duro que la muestra ensayada. Tras finalizar el ensayo, se mide la huella resultante en la superficie. Este método permite obtener datos en unidades HB (Hardness Brinell).
Cabe señalar que, según el método Brinell, no se recomienda ensayar aceros y aleaciones cuya dureza supere los 450 HB.
Medición de la dureza Vickers
Este método se ha generalizado para determinar la dureza de piezas y productos semielaborados de pequeño espesor.
Además, puede utilizarse para medir la dureza de piezas con superficie endurecida.
Las características de este método incluyen los siguientes puntos:
Se utiliza un llamado penetrador de diamante con forma de pirámide de cuatro caras y lados iguales.
Se selecciona un tiempo de aplicación de carga determinado.
Tras retirar la carga, se miden las diagonales de la huella obtenida y se calcula el valor medio.
El valor de la carga aplicada está normalizado y puede seleccionarse según el tipo de material ensayado.
Los resultados se expresan en unidades HV (Hardness Vickers).
En algunos casos, después del valor obtenido se indica el tiempo de aplicación y el valor de la carga, lo que permite determinar la dureza con mayor precisión.
Debe tenerse en cuenta que no existe una relación directa entre los resultados obtenidos al seleccionar diferentes métodos de medición de la dureza.
En otras palabras, una conversión exacta de una unidad de medida a otra es imposible.
Las tablas de correlación utilizadas no tienen significado físico, ya que son empíricas.
La falta de dependencia también se debe a que en los ensayos se utilizan diferentes cargas y diferentes formas de penetradores.
Existen tablas especiales para la conversión rápida y aproximada de diversos valores de dureza.
No obstante, llamamos su atención sobre el hecho de que las tablas existentes deben utilizarse con gran precaución, ya que solo proporcionan resultados aproximados.
En algunos casos, la conversión puede ser bastante precisa debido a las propiedades físicas y mecánicas similares de los metales ensayados.
A continuación se presenta una tabla de conversión de diferentes valores de dureza. Esto le ayudará a realizar una comparación inicial de los valores de dureza de las bolas de molienda obtenidos por distintos métodos:
Independientemente del método utilizado para medir la dureza de las bolas de molienda, es muy importante preparar correctamente la superficie para la medición. Puede leer más sobre esto aquí. Esperamos que esta información sea útil para nuestros lectores.
Revelando nuestros planes para el futuro próximo, queremos informar que planeamos colocar en nuestro sitio web un calculador en línea para la conversión de las diferentes unidades de dureza de las bolas de molienda. Le informaremos adicionalmente sobre ello.