¿Por qué disminuye la dureza cuando aumenta el área de contacto durante una prueba de sangría instrumentada?

Comience con una definición. Bing dice:

La dureza es una medida de cuán resistente es la materia sólida a varios tipos de cambio de forma permanente cuando se aplica una fuerza de compresión. Algunos materiales, como el metal, son más duros que otros. La dureza macroscópica generalmente se caracteriza por fuertes enlaces intermoleculares, pero el comportamiento de los materiales sólidos bajo fuerza es complejo; por lo tanto, existen diferentes medidas de dureza: dureza de rayado, dureza de indentación y dureza de rebote.

Quizás el OP es causa y efecto confusos (la respuesta de Steve Blumenkranz ) o pregunta cómo los efectos del área de contacto midieron la dureza, o quizás algo más. Pero la mención de las pruebas instrumentadas sugiere una prueba particular cuyos detalles serán cruciales. Sin estos detalles, no creo que la pregunta tenga una respuesta clara.

La prueba de algo como la dureza es un área altamente desarrollada. Se han desarrollado muchas pruebas diferentes para su uso con diferentes materiales, con muestras de diferentes tamaños y formas, con diferentes penetraciones y en diferentes entornos. Muchos instrumentos han sido desarrollados y vendidos.

1. El primer paso es leer las instrucciones para su instrumento, para asegurarse de que está utilizando el material correcto y una muestra adecuadamente preparada de ese material, y que está controlando correctamente todas las condiciones de prueba. Esperemos que las instrucciones incluyan el método ASTM que se está utilizando. Lo que nos lleva al paso 2:

2. Para comprender por qué todos estos detalles son importantes, debe revisar las condiciones de prueba estándar y ver por qué son diferentes para tantas situaciones diferentes. ASTM International (sitio web ASTM International – Standards Worldwide) es el líder en la definición de métodos de prueba estándar. Una simple búsqueda de “dureza” en su sitio obtiene 9.663 resultados. Para los metales hay múltiples arneses:

Página 1 de 9.663 resultados
Tablas de conversión de dureza estándar ASTM E140-12be1 para la relación de metales entre dureza Brinell, dureza Vickers, dureza Rockwell, dureza superficial, dureza Knoop, dureza escleroscópica y dureza Leeb
Recuerdo que la edición impresa llenó un par de estantes de la biblioteca con volúmenes verdes de gran formato.

Buena suerte.

Las pruebas de dureza a menudo se utilizan para la evaluación de materiales, en trabajos de investigación y desarrollo, y en el control de calidad de los procesos de producción. Indica las propiedades de un material como la resistencia al desgaste, la ductilidad y la resistencia. En algún momento, la dureza disminuye cuando el área de contacto aumenta durante una prueba de sangría instrumentada. Es muy importante observar la forma correcta de la prueba de dureza a través del instrumento de prueba de dureza. Puede obtener una amplia gama de instrumentos de prueba de dureza en Sinowon Innovation Metrology Manufacture Limited.

Fuente: Instrumento de prueba de dureza_DongGuan Sinowon Precision Instrument Co Ltd

La formulación de su pregunta hace que parezca que está confundiendo causa y efecto. Cuando la dureza es menor, la tensión a la que se deforma el material es menor y el penetrador puede deformarlo más antes de que aumente el diámetro y el área de la sangría y la disminución resultante de la carga por unidad de área detenga la deformación. Entonces, no es de extrañar, el dial lee una dureza más baja.