Relatório Dureza Rockwell

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Ensaio de Dureza nos Metais

ECV 365 – Materiais de Construção Civil II

Engenharia Civil

Aluno	Matrícula	Turma Prática
Marcos Philipe Dias Cardoso	3494	Turma 2

Novembro de 2019

1. Introdução

                Os metais são materiais de construção com bastante importância prática, podendo ser utilizados tanto na parte estrutural das obras quanto para melhorar as características estéticas das edificações. Parte de sua característica como elemento estrutural é o fato de que alguns metais, sobretudo o aço, resiste muito bem à tração, sendo por este motivo usado em armaduras dentro do concreto. Além desse aspecto pode ser importante caracterizar o metal quanto a outros fatores tais como a condutividade térmica, brilho, resistência ao fogo e dureza.

                A dureza consiste numa medida da resistência de um material a uma deformação plástica localizada, podendo ser uma escala muito apropriada quanto à resistência ao risco do material.

                A dureza de um determinado material metálico pode ser obtida por meio do ensaio de Dureza Rockwell ao qual        consiste em aplicar cargas sobre a área de um corpo de prova de formato pré-definido e anotar o valor em mm ao qual as agulhas penetraram no material, fornecendo-se assim dados na escala do medidor do durômetro utilizado.

                Este ensaio é normatizado pela norma ABNT NBR NM ISO 6508-1:2019

                O ensaio em questão foi realizado no Laboratório de Materiais de Construção, localizado no edifício dos Laboratórios de Ensino da Universidade Federal de Viçosa – Campus de Rio Paranaíba.

1. Objetivos

                Realizar o ensaio de Dureza Rockwell B e C e obter dados referentes à dureza de corpos de prova metálicos.

1. Justificativa

                O presente ensaio traz como principal vantagem com relação a outros ensaios de dureza tais como o de dureza Brinell o fato de eliminar o tempo necessário para realizar a medição de qualquer dimensão da impressão causada no corpo de prova pois esta medição é feita no próprio relógio medidor do durômetro. Além disso, este ensaio pode ser justificado quanto a necessidade de conhecer o material ao qual utilizamos quanto à sua resistência ao risco e à penetração, pois a depender das utilizações, um metal com pouca resistência ao risco e à penetração poderá trazer danos estéticos e de desempenho em máquinas e obras.

                Este ensaio não costuma ser muito utilizado no âmbito da construção civil, sendo esta característica mais importante para os fabricantes de materiais metálicos de forma a obter uma melhoria no controle da qualidade destas empresas.

1. Materiais e Métodos

1.  Materiais

- Máquina de Ensaio com capacidade de aplicar forças de ensaio para as escalas B e C indicadas nas tabelas 1 e 2 da norma ABNT NBR ISO 6508;

- Penetrador esferocônico de diamante que atenda a norma ABNT NBR ISO 6508 certificados para uso e com ângulo de 120º e raio de curvatura na ponta de 0,2mm.

- Penetrador esférico composto de Carboneto de Tungstênio com um diâmetro de 1,587 mm ou 3,175mm.

- Corpo de prova metálico.

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Figura 1 – Durômetro de Rockwell. Disponível em: https://www.directindustry.com/pt/prod/beijing-united-test-co-ltd/product-103733-1077183.html

1. Metodologia

                Conforme a norma regente deste ensaio (ABNT NBR ISO 6508:2019), a seguinte metodologia foi seguida de forma a obter resultados da dureza Rockwell de corpos de prova metálicos presentes no laboratório.

                O seguinte procedimento está prescrito para laboratórios cuja temperatura ambiente esteja entre 10ºC e 35ºC.

1. Colocar o penetrador em contato com a superfície de ensaio e aplicar a força preliminar de ensaio, F0, sem choque, vibração, oscilação ou sobrecarga. Não convém que o tempo de aplicação da força preliminar exceda 2s. A duração da força preliminar de ensaio, F0, deve ser de 3±0,5s.
2. Deve-se configurar o indicador dial da máquina ajustando o medidor para a posição de ajuste - posição zero.
3. Aplicar a força adicional F1, sem choque, vibração, oscilação ou sobrecarga para aumentar a força de F0 para a força total, F.
4. A força total de ensaio, F, deve ser mantida durante um tempo de 5±0,33s. Remover a força adicional de ensaio, F1 e enquanto a força preliminar de ensaio, F0, for mantida a leitura final deve ser feita após 4±0,33s.
5. O número de dureza rockwell é calculado a partir da profundidade de penetração permanente, h, utilizando a equação apresentada abaixo e as informações apresentadas nas tabelas 1, 2 e 3 da norma. Para a maioria das máquinas de dureza Rockwell, a medição da profundidade é feita de tal modo que o número de dureza Rockwell é calculado e indicado atualmente.

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onde h é a diferença da profundidade final e inicial, N e S são constantes do ensaio encontradas nas tabelas 1,2 e 3 da norma.

        O ensaio será validado para a escala HRC (preta) se os resultados de dureza estiverem entre 20 e 71HRC. Já para a escala HRB (vermelha) os valores irão variar de 20 a 100 HRB. Se os valores obtidos divergirem dessas faixas, o ensaio deverá ser feito com outra agulha.

Escala de Dureza Rockwell Regular	Símbolo de Dureza Unidade	Tipo de Penetrador	Força Preliminar F0	Força Total F	Constante da Escala S	Faixa Completa; Constante N
B	HRBW	Cone de Diamante	98,07 N	980,7 N	0,002mm	130
C	HRC	Esfera de 1,5875mm.	98,07 N	1,471kN	0,002mm	100

                TABELA 1 – Escalas Rockwell Regular. Adaptado de ABNT NBR ISO 6508:2019