Ensaio De Dureza

Introdução

No início do século XX houve muitos progressos no campo da determinação da dureza.

Em 1922, Rockwell desenvolveu um método de ensaio de dureza que utilizava um sistema de pré-carga. Esse sistema permite avaliar a dureza de metais diversos, desde os mais moles até os mais duros. Entretanto, também tem limitações, o que indica que está longe de ser a solução técnica ideal.

O ensaio Rockwell, que leva o nome do seu criador, é hoje o processo mais utilizado no mundo inteiro, devido à rapidez e à facilidade de execução, isenção de erros humanos, facilidade em detectar pequenas diferenças de durezas e pequeno tamanho da impressão.

Em que consiste o ensaio Rockwell

Neste método, a carga do ensaio é aplicada em etapas, ou seja, primeiro se aplica uma pré carga, para garantir um contato firme entre o penetrador e o material ensaiado, e depois aplica-se a carga do ensaio propriamente dita.

A leitura do grau de dureza é feita diretamente num mostrador acoplado à máquina de ensaio, de acordo com uma escala predeterminada, adequada à faixa de dureza do material.

A dureza consiste numa medida da resistência de um material a uma deformação plástica localizada.

Assim, quanto mais macio for o material, maior e mais profunda será a impressão e menor será o índice.

Os valores da dureza são relativos, dependendo, assim, do tipo de técnica utilizada. Os ensaios de dureza são realizados freqüentemente, porque são simples e baratos, não destrutivos (o corpo de prova não é fraturado e nem deformado drasticamente) e permitem determinar outras propriedades do material.

Os ensaios de Dureza Rockwell são os mais utilizados para medir dureza devido à sua simplicidade. A combinação de diversos penetradores e cargas formam diferentes escalas, permitindo o ensaio em metais duros e macios. Os penetradores consistem em bolas de aço esféricas e um penetrador cônico de diamante usado para metais mais duros.

O índice de dureza é determinado pela diferença na profundidade de penetração da aplicação de uma pré-carga seguida pela carga principal. Essa pré-carga garante maior precisão no ensaio.

Equipamento para ensaio de dureza Rockwell

A máquina MITUTOYO modelo 963-102 presente em nosso laboratório mede a dureza Rockwell e é indicada para avaliação de dureza em geral.

As escalas de dureza Rockwell foram determinadas em função do tipo de penetrador e do valor da carga maior.

Nos ensaios de dureza Rockwell utiliza-se uma pré-carga de 10 kgf (sendo 3kgf do durômetro e 7kgf da pré-carga) e a carga maior pode ser de 60, 100 ou 150 kgf. No nosso ensaio foi utilizada a maior carga, de 150 kgf.

Os penetradores utilizados na máquina de ensaio de dureza Rockwell deste experimento são do tipo cônico (cone de diamante com 120º de conicidade).

Representação da dureza Rockwell

O número de dureza Rockwell deve ser seguido pelo símbolo HR, com um sufixo que indique a escala utilizada.

Veja, por exemplo, a interpretação do resultado 64HRC:

• 64 é o valor de dureza obtido no ensaio;

• HR indica que se trata de ensaio de dureza Rockwell;

• a última letra, no exemplo C, indica qual a escala empregada.

O número obtido no ensaio Rockwell corresponde a um valor adimensional, que somente possui significado quando comparado com outros valores da mesma escala.

Profundidade de penetração

A profundidade que o penetrador vai atingir durante o ensaio é importante para definir a espessura mínima do corpo de prova.

De modo geral, a espessura mínima do corpo de prova deve ser 17 vezes a profundidade atingida pelo penetrador.