Ensaio Mecânico

1. Introdução

Quando almejamos conhecer um determinado material para assim podermos usufruir de suas propriedades de forma adequada, contamos com vários instrumentos de análise do mesmo, entre eles destacamos neste trabalho os ensaios de dureza, microdureza e densidade.

Os ensaios de dureza, microdureza e densidade irão nos auxiliar a identificar os materiais que constituem as amostras A, B, C, e D.

De acordo com as aulas entendemos que a dureza é a medida de resistencia de um material a uma deformação plástica, para isto temos várias técnicas as que iremos utilizar é a Rockwell, que deforma o material forçando um penetrador em sua superfifie utilizando um sistema de pré-carga, as medidas de profundidade ou o tamanho da impressão será relacionando a um número, que é o índice de dureza.

A microdureza Vickers envolve o mesmo procedimento prático que o ensaio Vickers, leva em conta a relação ideal entre o diâmetro da esfera do penetrador Brinell e o diâmetro da calota esférica obtida, só que utiliza cargas menores que 1 kgf. A carga pode ter valores tão pequenos como 10 gf. Na microdureza, como a carga aplicada é pequena, a impressão produzida é microscópica.

No ensaio de densidade relacionamos a massa da amostra e a massa de um volume igual de um líquido com desidade já conhecida no nosso caso ultilizamos aguá destilada.

2. Procedimento Experimental

Os ensaio de dureza, microdureza e densidade são composta de várias etapas tais como: escolha do local e da seção para retirada da amostra, corte ou desbaste, fixação da amostra (caso exista a necessidade devido ao dificil manuseio da mesma), penetração da amostra utlizando durometro, coleta de dados obtidos, cálculo da dureza ou microdureza média e desvio padrão.

Uma vez que recebemos as amostras já cortadas e que hávia necessidade de se realizar embutimento das mesmas, iniciamos o trabalho a partir penetração da amostra em um ensaio de dureza.

2.1 Ensaio de dureza Rockwell

Partimos da amostra A, utilizamos para o ensaio um verificador de dureza Rockwell, digital uma vez que não conhecemos o material constituinte das amostra o primeiro passo foi verificar qual penetrador deveria ser utilizado, começamos pelo de diamante, Isto é da escala C para materiais mais duros, após a penetração obtivemos o valor de 21,5 HRC, retiramos a amostra do durometro e percebemos que furo obtido foi muito grande o que indica que se trata de uma amostra macia portanto precisamos testar o penetrador de esfera de aço que faz medidas na escala HRB ao retirarmos a mostra A e compararmos as marcações percebemos que a marca causada pela escala HRB é menor que a da escala HRC, portanto entendemos que deveríamos realizar o ensaio utilizando a escala HRB. Foram colhidas 11 medidas de dureza HRB na superfície da amostra A, utilizamos para tal o penetrador de esfera de aço 1/16, com carga principal de 150Kgf e carga inicial de 10Kgf.

Após o ensaio da amostra A partimos para o ensaio de dureza da amostra D, mais uma vez testamos o penetrador, ao utilizarmos a escala HRC obtivemos uma resposta no visor de indicação de “fora de escala” o que excluiu a possibilidade de utilizar a mesma, mudamos para escala de HRB. Foram colhidas 11 medidas de dureza HRB na superfície da amostra D, utilizamos para tal o penetrador de esfera de aço 1/16, com carga principal de 150Kgf e carga inicial de 10Kgf.

2.2 Ensaio de microdureza Vickers

No ensaio de microdureza Vickers, determinamos a carga a ser aplicada sobre a amostra que deve estar plana. O penetrador utilizado tem formato piramidal de base quadrada feita de diamante; como possui dureza elevada é quase indeformável, ele é mais versátil, podendo medir uma grande amplitude de dureza com extrema precisão. Depois, ajustamos o foco na tela da máquina, com o microscópio acoplado a ela, que amplia a imagem em 100x e 400x, para que possamos visualizar o losango formado. Assim que for ajustado, destravamos a alavanca mudamos da lente para o penetrador aproximamos a amostra dele. Após o tempo de contato, afastamos o material e visualizamos a impressão realizamos a medida de suas diagonais através de instrumentos de medição acoplados a maquina; fornecemos as medidas observadas no instrumento de medida que nos retorna o valor da dureza Vickers (HV). Foram colhidas 11 medidas de dureza HV na superfície da amostra A.

Ao iniciarmos o trabalho com a amostra D percebemos que a mesma não estava plana, o que não permitia que ela ficasse parada no aparelho quando tentávamos trocar da lente para o penetrador ou vice e versa, eles tocavam na amostra e a tiravam do lugar a solução que encontramos para o problema foi realizar um novo corte na peça, com isto a deixamos plana. Foram colhidas 7 medidas de dureza HV na superfície da amostra D.

2.3 Ensaio de densidade

Este ensaio foi realizado pelo técnico do laboratório Vinícius Hipólito, utilizamos uma balança de precisão de 0,0001g, sua sensibilidade é tão grande que até