resistência de materiais - metais
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Resistência dos Materiais
Ensaios DestrutivosDUREZA
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Introdução
A propriedade mecânica denominada dureza é largamente utilizada na especificação de materiais, nos estudos e
pesquisas mecânicas e metalúrgicas e na comparação de diversos tipos de materiais. Entretanto, o conceito físico de dureza não tem o mesmo significado para todas as pessoas
que tratam com essa propriedade.Os ensaios por penetração e por choque são os mais usados no ramo da Metalurgia e da Mecânica, sendo que a dureza
por penetração é mais largamente utilizada e citada nas especificações técnicas.
A seguir, daremos as definições do ensaio de Brinell, Vickers e Rockwell para a determinação da dureza por
penetração.
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Ensaio de Dureza BrinellO ensaio de dureza Brinell é realizado mais constantemente em corpos de alumínio, latão e aço recozido. As cargas são
aplicadas utilizando-se de um penetrador de aço temperado em forma esférica.
Este tipo de ensaio de dureza por penetração foi proposto por J. A. Brinell em 1900, sendo o tipo de ensaio mais usado na
Engenharia até os dias atuais.O ensaio consiste em comprimir lentamente o penetrador
esférico de diâmetro D por meio da aplicação de uma carga Q sobre uma superfície plana e polida durante um determinado espaço de tempo. Essa compressão provocará uma impressão permanente no metal com o formato de uma calota esférica de diâmetro d, que é medido por um microscópio óptico. O valor do diâmetro d deve ser a média de duas leituras, uma
perpendicular à outra.
A dureza Brinell (HB) é definida por:HB = .(1)
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Ilustração da Dureza Brinell
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Durômetro para ensaio de dureza Brinell (e também Vickers)
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Ensaio da Dureza Vickers
Os ensaios de dureza Vickers são realizados em vários tipos de materiais.
Esse ensaio de dureza foi introduzido em 1925 por Smith e Sandland e foi batizado com o nome Vickers porque a companhia
Vickers-Armstrong Ltda foi a responsável pela fabricação das máquinas mais conhecidas por operar com esse tipo de dureza.
A espécie de penetrador utilizado nesse tipo de ensaio é uma pirâmide de base quadrada, com ângulo de 136° entre as faces
opostas. Com esse ângulo, pode-se produzir valores de impressão semelhantes aos da dureza Brinell. O penetrador é de diamante,
sendo portanto praticamente indeformável. A forma da impressão é um losango regular. Com um microscópio óptico faz-se a leitura das medidas de suas diagonais, tirando-se
uma média LA dureza Vickers (HV) é obtida por meio da seguinte equação:
HV=.(2)
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Ilustração da Dureza Vickers
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ENSAIO DE DUREZA ROCKWELLO ensaio de dureza Rockwell é geralmente realizado em corpos de
prova de aço temperado. Este tipo de ensaio de dureza foi introduzido em 1922 por
Rockwell, motivo pelo qual leva o nome. Este ensaio oferece algumas vantagens bastante significativas sobre os demais, o que o
faz um tipo de ensaio de extenso uso internacional.A dureza Rockwell elimina o tempo necessário para a medição de
qualquer dimensão causada pela impressão, pois o valor da dureza do material é lido diretamente na máquina de ensaio, sendo
portanto um ensaio mais rápido e menos sujeito a erros humanos. Além disso, utilizando-se penetradores pequenos, muitas vezes
não danificamos a peça a ser usada como corpo de prova.O ensaio é baseado na profundidade da penetração. Além da aplicação da carga total sobre o penetrador, existe uma carga
menor, a pré-carga, que é aplicada com o objetivo de eliminar os efeitos da deformação elástica do material.
O valor da dureza Rockwell (HR), ao contrário dos valores obtidos nos demais ensaios, é adimensional.
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Ilustração da Dureza Rockwell
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Conclusão dos ensaios de dureza
Conclui-se que o ensaio Vickers é um dos mais versáteis podendo medir uma grande amplitude
de dureza com extrema precisão, porém é um dos menos utilizados na prática, sendo os ensaios
Brinell e Rockwell mais utilizados. O ensaio Brinell não é recomendado para materiais de elevada
dureza superficial devido à deformação ocorrida na esfera já a dureza Rockwell é mais prática e obtida diretamente no aparelho medidor de
dureza.