Resultados e Discussões de Dureza em Materiais Metálicos
Por: Paula Thimoteo • 5/6/2016 • Trabalho acadêmico • 1.587 Palavras (7 Páginas) • 454 Visualizações
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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