ensaio de durezas i

7/22/2019 Ensaio de Durezas i

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Instrutor

Altamiro Mattana

uma propriedade mecnica, que est

relacionada resistncia que um materialapresenta quando pressionado por outro,podendo se deformar ou no.

A dureza depende diretamente das foras deligao entre os tomos, ons ou molculas e doestado do material (processo de fabricao,tratamento trmico, etc.).

BRINELL;

VICKERS;

ROCKWELL;

Entre outros;

Dureza Brinell

Dureza Brinell

Ensaio Brinell

Este mtodo foi proposto em 1900, peloengenheiro sueco Johan August Brinell;

Foi o primeiro ensaio de dureza normatizado eamplamente utilizado na engenharia emetalurgia;

Dureza Brinell

O teste tpico consiste em um

penetrador de formato esfrico,de ao endurecido ou metalduro, com 10 mm de dimetro ecom uma carga de 3000 kgf.Para materiais mais moles acarga pode ser reduzida para1500 kgf ou 500 kgf parareduzir endentao excessiva.


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Dureza Brinell

Em testes com metais muito duros, a esfera deao substituda por uma esfera de carboneto detungstnio.

A carga total normalmente aplicada por 10 ou15 segundos no caso de ferro fundido ou ao, epelo menos durante 30 segundos para outrosmetais.

O nmero Brinell de dureza (HB) funo dacarga aplicada e do dimetro da impressoresultante e pode ser obtido atravs da seguinterelao:

Onde P o valor da carga aplicada (em kgf),D o dimetro do penetrador e d odimetro da impresso resultante, ambos emmilmetros.

Dureza Brinell

Para garantir um bom resultado, a medio dodimetro da impresso deve ser feita em pelomenos duas direes. O dimetro da impresso a mdia de duas leituras tomadas em nguloreto.

O uso de uma tabela de Nmero de DurezaBrinell (HBN) pode simplificar a determinao

da dureza.

Vantagens e Desvantagens:

Comparada a outros mtodos, a esfera do testeBrinell provoca a endentao mais profunda emais larga . Com isto a dureza medida no testeabrange uma poro maior de material,resultando numa mdia de medio mais precisa;

Este mtodo o melhor para a medio dadureza macro-dureza de um material,

especialmente para materiais com estruturasheterogneas;


Uma das grandes desvantagens do ensaio Brinell o tamanho do penetrador, que muitas vezes causadanos considerveis pea analisada.

Principais Normas para o Teste Brinell:

ABNTNBRNM187 (05/1999) Materiais metlicos - Dureza Brinell -

Parte 1: Medio da dureza Brinell - Parte 2: Calibrao demquinas de medir dureza Brinell - Parte 3: Calibrao de blocospadro a serem usados na calibrao de mquinas de medirdureza Brinell

ASTME10-01e1 Standard Test Method for Brinell Hardness of MetallicMaterials

WK3044 Standard Test Method for Brinell Hardness of MetallicMaterials

ISOISO 6506:1999Metallic materials -Brinell hardness test - Part 1:

Test method -Part 2: Verification and calibration of testingmachines- Part 3: Calibration of reference blocks


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Demonstrao Teste Brinell: Dureza Vickers

Dureza Vickers

Dureza Vickers um mtodo de classificao dadureza dos materiais baseada num ensaiolaboratorial.

Este mtodo foi desenvolvido no incio dadcada de 1920 como uma alternativa ao Brinell.

DurezaVickers

Neste mtodo, usadauma pirmide dediamante com ngulo dediedro de 136 que comprimida, com umafora arbitrria "F",contra a superfcie do

material, utilizando umacarga de 1 a 100 kgf.

DurezaVickers

A carga plena aplicada normalmente duranteum tempo de 10 a 15 segundos. As duasdiagonais da endentao deixadas na superfciedo material depois da remoo da carga somedidas usando-se um microscpio.

A dureza Vickers HV dada por:

Onde:

Onde:F= a carga em kgfd = a mdia aritmtica entre as duas diagonais, d1 ed2 em mmHV = a dureza Vickers.


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DurezaVickers

O Nmero Vickers (HV) ento determinadopela razo entre a carga (kgf) e a rea superficialda impresso (mm). Por ser dependente da rea

a escala Vickers varia rapidamente quandocomparada a Rockwell, por exemplo: 68HRC~940 HV e 60 HRC~697 HV.

A dureza Vickers deve ser representada naseguinte forma: 800HV/10. O formato significaque foi obtido um valor de dureza de 800atravs do mtodo Vickers (HV) , usando umacarga de 10 kgf.

Vantagens e Desvantagens: Uma das grandes vantagens que os clculos da

dureza no dependem das dimenses dopenetrador.

Outra vantagem deste mtodo a pequenaimpresso deixada, sendo que este procedimento utilizado em ensaios de micro e nano- dureza,na qual possvel analisar cermicas e finssimascamadas de revestimento. As desvantagens so anecessidade de preparar a amostra previamente eo uso de um microscpio adequado


Vantagem de utilizar apenas um tipo deendentador para todos os tipos de metais esuperfcies.

O teste aplicvel a uma grande gama demateriais, dos mais moles aos mais duros, comampla faixa de ajuste de cargas.

A nica desvantagem do teste a mquina de

medio, que de maior porte e mais cara que ascorrespondentes para os teste Brinell eRockwell.

Principais Normas Para o Teste Vickers: ABNT

NBRNM188-(05/1999) Materiais metlicos - Dureza Vickers -Parte 1: Medio da dureza Vickers - Parte 2: Calibrao demquinas de medir dureza Vickers - Parte 3: Calibrao deblocos padro a serem usados na calibrao de mquinas demedir dureza Vickers

ASTMC1327-03 Standard Test Method for Vickers IndentationHardness of Advanced CeramicsE92-82(2003)e2 Standard Test Method for Vickers Hardness ofMetallic Materialsreviso da E92-82(2003)e2 : WK7683 Standard Test Method for

Vickers Hardness of Metallic Materials

ISOISO 6507 (1997) Metallic materials - Vickers hardness test - Part1: Test method - Part 2: Verification of testing machines - Part 3:Calibration of reference blocks

Demonstrao Teste Vickers: Dureza Rockwell


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Dureza Rockwell

O mtodo Rockwell um mtodo de mediodireta da dureza.

Este um dos mtodos mais simples e que norequer habilidades especiais do operador. Almdisso, vrias escalas diferentes podem serutilizadas atravs de possveis combinaes dediferentes penetradores e cargas, o que permiteo uso deste ensaio em praticamente todas asligas metlicas, assim como em muitospolmeros.

Dureza Rockwell

O teste de dureza Rockwell consiste emendentar o material sob teste com um cone de

diamante ou endentador de esfera de aoendurecido. Neste sistema, a dureza obtida atravs da

diferena entre a profundidade de penetraoresultante da aplicao de uma pequena carga,seguida por outra de maior intensidade.

O endentador pressionado contra a superfciedo corpo de prova com uma pr-carga F0,usualmente de 10kgf .

Dureza Rockwell

Ainda com a pr-carga aplicada, uma segundacarga introduzida, aumentando a penetrao. Aremoo da carga provoca uma recuperaoparcial, reduzindo a profundidade da penetrao.O aumento permanente na profundidade dapenetrao resultante da aplicao e remoo dacarga usado para calcular o valor da durezaRockwell.

Onde:e= aumento permanente da profundidade de penetraodevido carga maior F1 medido em unidades de 0,002mm.E= constante que depende do formato do endentador:100 para endentador de diamante, 130 para endentadorde esfera de ao.HR= valor da dureza Rockwell.F0= pr-carga em kgf .F1= carga em kgf .F= carga total em kgf.

Escalas de dureza Rockwel:

A escala designada pelo smbolo HR seguidopela identificao apropriada da escala. Porexemplo, 80 HRB representa uma durezaRockwell de 80 na escala B.

Existem vrias escalas de dureza Rockwell,estabelecidas de acordo com os tipos de materiala testar . Abaixo so mostradas as caractersticasde cada uma das referidas escalas, para pr-cargaFode 10 kgf.


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Cuidados especiais: Imprecises podem ocorrer caso a amostra possua

pequena espessura, se a impresso ocorrer prximade um canto da amostra ou prxima de outraimpresso.

A espessura do corpo ensaiado deve ser pelo menosdez vezes superior a profundidade da impresso.

Alm disso, a impresso deve ser feita a umadistncia equivalente a trs dimetros do penetradorde outras impresses e cantos da amostra e, asuperfcie em questo deve possuir uma boaplanicidade.

As peas do material testado devem estar limpas e area da regio do ponto de medida deve ser lisa.

Vantagens e Desvantagens Os equipamentos modernos para obteno da

dureza Rockwell so automatizados e muitosimples de usar. A dureza fornecida

diretamente pelo equipamento e cada mediorequer apenas alguns segundos.

As Vantagens do teste Rockwell incluem amedida direta do valor da dureza e a rapidez doteste. Alm disto o teste no destrutivo, isto ,em geral a pea pode ser utilizada depois damedida.

Vantagens e Desvantagens

Entre as desvantagens esto a multiplicidade deescalas no relacionadas e os possveis efeitos damesa usada para suporte do corpo de prova(experimente colocar uma folha de papel finosob um bloco de teste e observe o efeito namedio da dureza). Os testes de Vickers eBrinell no so sensveis a este efeito.

Principais Normas para o teste

ABNTNBRNM146-1 (1998) Materiais metlicos -Dureza Rockwell -Medio da dureza Rockwell(escalas A, B, C, D, E, F, G, H e K) e Rockwellsuperfcial (escalas 15N, 30N, 45N, 15T, 30 T e45 T) e calibrao de equipamento

OutrasASTME18-05e1 Standard Test Methods for RockwellHardness and Rockwell Superficial Hardness ofMetallic Materials


ISOISO 6508-1:1999Metallic materials - Rockwell hardness

test - Part 1: Test method (scales A, B, C, D, E, F, G,H, K, N, T) ISO 6508-2:1999Metallic materials -Rockwell hardness test - Part 2: Verification andcalibration of testing machines (scales A, B, C, D, E, F,G, H, K, N, T)ISO 6508-3:1999Metallic materials -Rockwell hardnesstest - Part 3: Calibration of reference blocks (scales A,B, C, D, E, F, G, H, K, N, T)ISO 3738-1and 2:1982Hardmetals -Rockwell hardnesstest (scale A) -Part 1: Test method Preparation andcalibration of standard test blocks ; Part2 -Preparationand calibration of standard test blocks


Normas que regem estes ensaios so aASTM E18 (Standard methods for Rockwellhardness and Rockwell superficial hardnessof metallic materials) e a ISO 6508-1(Metallic materials - Rockwell hardness test -Part 1: Test method (scales A, B, C, D, E, F,G, H, K, N, T).


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Demonstrao Teste Rockwell:

ensaio de durezas i

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