Resultados e Discussões de Dureza em Materiais Metálicos

Resultados e Discussões

Dureza Brinell: Foram realizado dois ensaios para cada material, onde para cada um deste foram deitas duas medidas de diâmetros, cada uma em uma direção, posteriormente era tirado a média das diâmetros e então e era olhado na tabela de medidas de dureza, para encontrar qual o valor da dureza. Os valores estão descritos nessa tabela abaixo:

Tabela: Dureza Brinell

Material	Carga(Kgf)	Medidas de Dureza(HB)	Média(HB)
Aço 1060	187,5	229	207	218
Aço 1045	187,5	260	266	263
Aço 1020	187,5	164	167	165,5
Aço 1045 Recozido	187,5	164	170	167
Aço 1020 Recozido	187,5	143	140	141,5
Liga AA7050	62,5	159	159	159
Liga AA2024	62,5	159	159	159
Liga AA356	31,25	69,1	79,6	74,35
Alumínio-Puro	31,25	71	69,1	70,95
Latão(Cu-Zn)	31,25	92,6	89,7	91,15

Analisando a Tabela acima e o material pode-se chegar a diversas conclusões sobre esse método, são elas: as cargas utilizadas de 187,5 Kgf são para aços de alta resistência mecânica, as de 62,5 são para algumas ligas de Alumínio e para aços em geral, e as cargas de 31,25 até 15,625 são para metais não ferrosos. Para o ensaio Brinell é usado um penetrador simples que muitas vezes causa danos consideráveis à peça analisada, devido ao seu tamanho, desse modo é indicada para ensaios de dureza em materiais não homogêneos e com estrutura interna não-uniforme devido ao tamanho da impressão e também indicada para ensaio de peças forjadas, fundidas, laminadas ou tratadas termicamente, porém possui limitação para ensaio em amostras de espessuras reduzidas, devido a penetração que é alta e leva um grande consumo de tempo para realização das medidas das diagonais (10 a 30s para aplicação de carga-maior tempo maior penetração).

A dureza na Tabela 1 pode ser explicada no caso dos aços, que quando o carbono junta se com o ferro, forma-se o carbeto de ferro (Fe3C), uma substância muito dura, o que aumenta sua resistência mecânica. Por outro lado, diminui sua ductilidade e torna-o difícil de trabalhar por conformação mecânica. Os elementos de liga aumentam em muito a resistência do alumínio, assim como o tratamento térmico, entretanto a dureza ainda é significativamente mais baixa que a maioria dos aços, desse modo é possível perceber que a dureza e a resistência mecânica aumentam com o aumento do conteúdo de carbono, por tanto nos processos de fabricação por conformação de metais que se precisa de material dúctil é mais fácil deformar com materiais de menor conteúdo de carbono.

No caso do Alumínio pode se perceber que o Alumínio puro tem baixa dureza ao se comparar com as ligas, pois ele puro tem baixa resistência mecânica e ao adicionar a ele um ou mais de um elemento químico, forma-se uma liga. Isso acontece depois que o alumínio puro e liqüefeito sai do forno eletrolítico e vai para o forno de espera onde o elemento é adicionado. As ligas são formadas principalmente de adição de cobre (Cu), magnésio (Mg), manganês (Mn), silício (Si) ou zinco (Zn) e essa adição pode aumentar em alguns casos em 20% da dureza do material puro. Quanto aos defeitos, quando o corpo recebe a carga a concentração de defeitos acontece na rede cristalina, assim se há uma deformação, há uma propagação de defeitos e consequentemente há um aumento da densidade de defeitos, o que pode explicar porque as Ligas de alumínio possui um contorno de grão menor, o que aumenta a resistência, pois os defeitos não se propagam com tanta facilidade, o que não ocorre no alumínio puro.

Dureza Vickers: É um método semelhante ao de dureza Brinell, porque também aplica uma carga superficial, o que muda é somente o penetrador. Na utilização desse ensaio também foram usados valores tabelados, como o penetrador é indeformável (diamante), a dureza é a mesma em todo material se ele for homogêneo, contudo ele é sensível a danos como queda.

Tabela: Dureza Vickers

Material	Carga(Kgf)	Medidas de Dureza(HV)	Média(HV)
Aço 1060	40	237	241	239
Aço 1045	40	250	259	254,5
Aço 1020	40	181	179	180
Aço 1045 Recozido	40	170	179	174,5
Aço 1020 Recozido	40	155,8	137,3	146,55
Liga AA7050	10	181	176	178,5
Liga AA2024	10	165	160	162,5
Liga AA356	10	71,3	74,2	72,75
Alumínio-Puro	10	77,2	89,6	83,4
Latão(Cu-Zn)	10	100,3	87,6	93,95