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Resultados e Discussões de Dureza em Materiais Metálicos

Por:   •  5/6/2016  •  Trabalho acadêmico  •  1.587 Palavras (7 Páginas)  •  454 Visualizações

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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

...

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