ENSAIOS DE DUREZA

PONTIFICIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS

CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA

ENSAIOS DE DUREZA

ALEXSANDRE

CESAR PERES

EDMILSON APARECIDO DE FREITAS DINIZ

CONTAGEM

2008

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO .............................................................................................. 03

2 ENSAIOS DE DUREZA................................................................................. 09

2.2 MÉTODO BRINNEL......................................................................................15

2.3 MÉTODO VICKERS......................................................................................15

2.4 MÉTODO ROCKWELL............................................................................... 15

3 RESULTADOS................................................................................................ 18

4 CONCLUSÃO................................................................................................. 18

5 BIBLIOGRAFIA............................................................................................. 19

1 . INTRODUÇÃO

DUREZA

É uma propriedade mecânica relacionada à resistência que um material, quando pressionado por outro material ou por marcadores padronizados, apresenta ao risco ou à formação de uma marca permanente.

A dureza depende diretamente das forças de ligação entre os átomos, íons ou moléculas e do estado do material (processo de fabricação, tratamento térmico, etc.).

A dureza é um dos primeiros parâmetros a ser avaliados quando se quer avaliar as características de um aço para construção mecânica. Com ela e possível estabelecer ligação com a resistência a tração, choque, compressão, etc.

MEDIDA DA DUREZA

Maneira rápida, barata e não destrutiva de avaliar a resistência mecânica de um material

OBJETIVO

Determinar a dureza em diferentes materiais através dos ensaios de dureza estáticos.

2. ENSAIO DE DUREZA

Existem 2 tipos de ensaios:

• Estáticos

• Dinâmicos

- A maioria dos ensaios de dureza estáticos consistem na impressão de uma pequena marca feita na superfície da peça, pela aplicação de pressão, com uma ponta de penetração.

- A medida da dureza do material é dada em função das características da marca de impressão e da carga aplicada.

PRINCIPAIS ENSAIOS DE DUREZA ESTÁTICOS

 Ensaio de dureza Brinnel

 Ensaio de dureza Rockwell

 Ensaio de dureza e microdureza Vickers e Knoop

2.2 Dureza Brinell

Em 1900  J.A. Brinell  O ensaio foi muito aceito, porque permite relacionar o valor de dureza com a resistência à tração.

Ensaio  ver Figura 3.1.

Figura 3.1 – Desenho esquemático da dureza Brinell.

Ensaio  comprimir uma esfera de aço (diâmetro D) duro contra a superfície plana e limpa de um metal com uma carga F, durante um tempo t, produzindo uma calota esférica de diâmetro d..

Dureza Brinell – Representada pelas letras HB (hardness Brinell).

; onde:

F = Carga aplicada e AC = área da calota esférica

AC = Dp; onde p = profundidade da calota.

Fazendo-se as devidas substituições:

Contudo, p não é muito fácil de ser determinado. Então, faz-se uma relação entre p e d, resultando em:

Assim, a dureza é expressa em unidades de Kgf/mm2 (1Kgf/mm210N/mm210MPa).

Contudo, usa-se somente o número e HB. Ex.: 100HB.

Os cálculos são dispensados no dia a dia, através do uso de uma tabela, onde estão dispostos os valores de d e da dureza HB.

Brinell padrão:

Carga=3000Kg e D=10mm

Método de ensaio:

Aplica-se a carga por um tempo padrão (normalmente por 30 segundos) e o diâmetro da impressão é medido por um microscópio de baixa ampliação. Deve-se fazer duas leituras de d perpendiculares entre si. A superfície deve ser relativamente lisa e isenta de sujidades e película de óxidos. Contudo, para metais muito macios, a carga de 3000Kg seria muito alta. Para diminuir a carga, devemos também mudar o diâmetro do indentador para que se produza indentações geometricamente similares.

Carga