Dureza Rockwell

SUMÁRIO

Itrodução....................................................................................................................................3

1. Esaio de tração........................................................................................................3

        

INTRODUÇÃO

Hoje ao observarmos as rodas de um metrô que se apoia nos trilhos, ou um guindaste levantando uma carga e até mesmo os elevadores dos edifícios, podemos perceber a evolução dos materiais nos projetos atuais em comparação aos dos séculos passados. Como a construção dos objetos era essencialmente artesanal, não havia um controle de qualidade para regular os produtos fabricados, e isso trazia muitas vezes um desgaste ou até mesmo o rompimento prematuro das peças.

Nos dias atuais ao observar as construções e instalações ao nosso redor, podemos comparar os projetos mais recentes com os mais antigos e verificarmos o quanto as novas tecnologias nos ajudam a melhorar e preservar os materiais utilizados na execução de novos projetos.

        A preocupação com a qualidade vem desde a matéria prima até o produto já acabado. Nesse contexto é fácil observar a importância dos ensaios dos materiais que serão aplicados, pois é por meio deles que se pode verificar se os mesmo apresentam as propriedades que os tornarão adequados ou inadequados à aplicação nos projetos.

        Neste trabalho abordaremos dois ensaios muito utilizados pela indústria para verificar propriedades de tração, como o próprio nome já diz com ensaio de tração, e de dureza, com ensaio de dureza Rockwell, que nos possibilita explorar muitas características que os materiais apresentam.  

1.Ensaio de tração

        A determinação das propriedades mecânicas dos materiais é obtida por meio de ensaios mecânicos, realizados em corpos de prova de dimensões e formas especificadas, para que o resultado possa ser comparado ou reproduzido, se necessário, segundo procedimentos padronizados por normas brasileiras e estrangeiras. Esse corpo de prova é colocado em uma máquina de ensaio e submetido a uma força crescente na direção axial, sendo medida as deformações correspondentes por intermédio de aparelhos especiais que possibilitam visualizar as deformações sofridas pelo corpo de prova no momento e posteriormente ao ensaio, um dos mais utilizado é o extensômetro.

        O ensaio de tração é um ensaio mecânico destrutivo que consiste em submeter o material a um esforço que tende a alongá-lo até a ruptura. Os esforços ou cargas as quais são submetidos o corpo de prova são medidos na própria máquina que produz por si só, ou com a ajuda de computador, um gráfico com as informações geradas com o ensaio. O ensaio de tração geralmente é realizado na máquina universal, que tem este nome porque se presta à realização de diversos tipos de ensaios, A máquina de tração é hidráulica, movida pela pressão de óleo, e está ligada a um dinamômetro que mede a força aplicada ao corpo de prova.

Observação: Dinamômetro – é um equipamento utilizado para medir forças.

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Figura 01:Máquina de tração universal

        Com esse tipo de ensaio pode-se que as deformações promovidas no material são uniformemente distribuídas em todo o seu corpo, pelo menos até ser atingido uma carga máxima o que acontece próximo do final do ensaio, quando é utilizada uma velocidade razoavelmente lenta durante todo o ensaio de tração pode-se medir satisfatoriamente a resistência do material. Quando obtemos uma deformação uniforme temos medições mais precisas da variação dessa deformação em função da tensão aplicada a uniformidade da deformação termina no momento em que é atingida a carga máxima suportada pelo material, quando começa a aparecer o fenômeno da estricção ou diminuição da secção do corpo de prova.  A ruptura sempre se da na região estrita do material, a menos que um defeito interno no material fora dessa região promova ruptura do mesmo o que raramente acontece.

        O gráfico gerado produz informações quanto à resistência de cada material quanto a sua capacidade elástica, plástica e a tensão máxima antes da ruptura.

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Figura 02: Gráfico tensão-deformação

        A capacidade que o material tem de resistir à determinada tensão deforma-se e voltar à sua forma inicial é chamada de capacidade elástica. Já a capacidade de receber à tensão se deformar permanentemente é a capacidade plástica.

        A precisão do ensaio de tração depende das condições e da precisão dos aparelhos utilizados nesse ensaio. Com pequenas deformações pode-se conseguir uma maior precisão na tensão do que quando são atingidas grandes deformações do material, pois as grandes deformações dificulta a leitura dos valores devido as grandes tensões aplicadas, o bom alinhamento do corpo de prova é um fator primordial para evitar falsas leituras das deformações para uma mesma carga aplicada.

        A velocidade do ensaio deve seguir as dos métodos de ensaios já estabelecidas pelas diferentes Associações de normas técnicas, porem para fins de estudo ou pesquisa essa pode ser alterada, conforme o caso. A velocidade é muito importante e dela dependem alguns resultados numéricos de propriedades mecânicas obtidas pelo ensaio. Em geral, os métodos de ensaio especificam a velocidade em torno de 1kgf/mm² por segundo.

1. Ensaio de tração convencional

1. Corpo de prova

        O ensaio de tração é feito em corpos de prova com características especificadas de acordo com normas técnicas. Suas dimensões devem ser adequadas à capacidade da máquina de ensaio. Normalmente utilizam-se corpos de prova de seção circular ou de seção retangular, dependendo da forma e tamanho do produto acabado do qual foram retirados, como mostram as ilustrações a seguir:

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Figura 3. Corpos de prova de seção circular e de seção retangular

        A parte útil do corpo de prova, identificada no desenho anterior por Lo, é a região onde são feitas as medidas das propriedades mecânicas do material. Entre as cabeças e a parte útil há um raio de concordância para evitar que a ruptura ocorra fora da parte útil do corpo de prova (Lo). Segundo a ABNT, o comprimento da parte útil dos corpos de prova utilizados nos ensaios de tração deve corresponder a 5 (cinco) vezes o diâmetro da seção da parte útil.