ANÁLISE COMPARATIVA DE ENSAIOS DE DUREZA ROCKWELL E DUREZA ROCKWELL POR ULTRASSOM

ANÁLISE COMPARATIVA DE ENSAIOS DE DUREZA ROCKWELL E DUREZA ROCKWELL POR ULTRASSOM

Área de Concentração da Pesquisa: Ex.: Materiais / Ensaios Mecânicos

SANTOS, Tuane Stefania Reis dos1; PENA, Ricelmo de Oliveira1; BAPTISTA, Lucas Neves1; ABRAHÃO, Ana Beatriz Ramos Moreira^[1]; SILVA, César Alves Leandro1; SILVA, Flávio Felício1

1FATEC Pindamonhangaba, Pindamonhangaba, Brasil;

1 Introdução

De acordo com Callister (2002), na ciência dos materiais, dureza é a propriedade característica de um material sólido, basicamente, a dureza pode ser avaliada a partir da capacidade de um material penetrar o outro, na engenharia e na metalurgia, temos o chamado ensaio de penetração para a medição da dureza.

Segundo Padilha (1997), o ensaio de dureza é provavelmente o ensaio mecânico utilizado com mais frequência, tanto em empresas como em universidades e centros de pesquisas.

Para objeto de pesquisa deste trabalho a escala utilizada é a Rockwell, aplicada para o ensaio Jominy de Temperabilidade. Conforme Callister (2002), com o ensaio de temperabilidade é possível a análise da profundidade e distribuição da dureza no interior de uma amostra através da Curva Jominy de Endurecibilidade, que faz a verificação de dureza ao longo do corpo da amostra.

Os objetivos traçados para a realização deste trabalho foram os de realizar uma análise comparativa entre os resultados de dureza obtidos através de dois métodos de ensaio diferentes, o ensaio de penetração tradicional realizado com durômetro, e o ensaio de dureza por ultrassom, uma técnica diferenciada de obtenção de índices de dureza.

2 Metodologia e Materiais

Segundo Açobril (2015), assim como ocorre nos testes de dureza convencionais, o método de Dureza por Ultrassom também analisa o tamanho da endentação deixada no material pelo diamante Vickers, situado na ponta da sonda, após aplicar uma determinada carga de teste. Uma sonda ultrassónica consiste em um diamante Vickers colocado na ponta de uma haste de metal (oscillating rod), que é excitada por um transdutor piezelétrico a uma oscilação longitudinal de frequência 70KHz.

Os ensaios de dureza foram realizados utilizando um durômetro portátil mic 10, acoplado ao mesmo, uma probe mic 2010, a qual oferece dentre os resultados de dureza nas escalas HRC, HRB, HB, HV bem como n/mm², dentro de uma determinada faixa. Para esse trabalho, os resultados de dureza são apresentados na escala HRC.

No corpo de prova foram definidas as faces “a” e “b”, bem como a cada 1 mm definidos os pontos de 1 a 8, de acordo com figuras 1 e 2.[pic 1]

Nos ensaios por meio de ultrassom, foi aplicado técnica de retro espalhamento de feixe sônico ou absorção de feixe sônico, utilizando um transdutor de 20 mhz na velocidade sônica de 5920 m/s (velocidade do aço), obtendo comprimento de onda na ordem de 0,296 mm, com objetivo de dimensionar a profundidade de camada temperada (endurecida).

No ensaio de Dureza Rockwell da amostra submetida ao ensaio Jominy de Temperabilidade, foi realizada a limpeza de carepas de oxidação decorrentes da tempera feita no maternal, afim de deixar a pista de teste de dureza em condições de executar o ensaio, posicionar o penetrador exatamente nos locais determinados pela norma ASTM A255-10 (2014), afim de avaliar a diferença gradual do índice de dureza ao longo do corpo de prova em escala Rockwell.

3 Resultados e Discussões

 Os resultados do ensaio de Dureza por Ultrassom e por Penetração convencionas estão apresentados na Tabela 1 e 2 respectivamente.

Tabela 1 - Resultados de ensaios de dureza por Ultrassom.

Tabela 2 - Resultados de dureza HRC com ensaio de Penetração.

Ensaio de Dureza - SAE 4340
Distancia em mm	dureza HRC	Distancia em mm	dureza HRC
00	51,0	15	48,0
03	50,0	20	48,5
05	50,5	25	47,0
07	49,9	30	45,0
09	49,5	35	45,5
11	48,0	40	44,0
13	48,0	45	44,0
Ensaio de Dureza - SAE 4340
Face A	HRC	Face B	HRC
1	59,5	1	60
2	59,0	2	60
3	58,0	3	60
4	56,3	4	60
5	53,0	5	59,5
6	54,5	6	58,7
7	53,8	7	56,5
8	53,5	8	56,5

[pic 2][pic 3]

4 Conclusões

 Conclui-se que os dois métodos de dureza são eficientes e que se aproximaram nos resultados obtidos, porém o ensaio utilizando a sonda ultrassónica se mostrou mais preciso devido ao tipo de método que envolve um parâmetro interno da amostra ensaiada que seria sua formação estrutural durante a execução.