Ensaios de materiais I-20

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Ensaios de materiais I-20

Ensaio de dureza

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Pode-se definir dureza como a resistência que um material oferece à penetração de outro em sua superfície. Ao contrário do anterior (tração), o ensaio de dureza pode ser feito em peças acabadas, deixando apenas uma pequena marca, às vezes quase imperceptível. Essa característica faz dele um importante meio de controle da qualidade do produto.

Dureza Brinell:

Seja um material, representado na parte inferior da Figura 01, que é submetido à ação de uma esfera de material duro.

D: diâmetro da esfera.
F: força aplicada.
d: diâmetro da cavidade no material.

Fig 01

A dureza Brinell (HB) do material é calculada pela fórmula:

#A.1#

A unidade da dureza Brinell é a mesma da tensão mecânica (pascal ou outras).

Para alguns materiais, a resistência à tração pode ser estimada a partir da dureza Brinell com relação:

#B.1#

A tabela abaixo dá alguns valores de k.

Material	Aço-carbono	Aço-liga	Cobre, latão	Bronze laminado	Bronze fundido
k	0,36	0,34	0,40	0,22	0,23
Material	Liga Al Cu Mg	Liga Al Mg	Outras ligas Mg	Alumínio fundido	-
k	0,35	0,44	0,43	0,26	-

Dureza Rockwell:

Para materiais duros, o objeto penetrante é um cone de diamante com ângulo de vértice de 120º. Essa escala é denominada Rockwell C ou HRC.

Com materiais semi-duros ou macios é usada uma esfera de aço temperado de diâmetro 1/16". É a escala Rockwell B ou HRB.

Em ambos os casos, é aplicada uma carga padrão definida em normas e a dureza é dada pela profundidade de penetração.

Dureza Vickers:

É usada uma pirâmide de diamante com ângulo de diedro de 136º que é comprimida, com uma força arbitrária F, contra a superfície do material. Calcula-se a área S da superfície impressa pela medição das suas diagonais. E a dureza Vickers HV é dada por F/S.

Existe uma proporcionalidade entre a força aplicada e a área e, portanto, o resultado não depende da força, o que é muito conveniente para medições em chapas finas, camadas finas (cementadas, por exemplo).

Dureza Janka:

É uma variação do método Brinell, usada em geral para madeiras. É definida pela força necessária para penetrar, até a metade do diâmetro, uma esfera de aço de diâmetro 11,28 mm (0,444 in).

O resultado é, portanto, uma força e não há um padrão de unidade. Nos Estados Unidos é usada libra-força, em alguns países europeus, quilograma-força ou newton ou quilonewton.

Equivalências de durezas

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A tabela a seguir contém alguns valores. Observar que as durezas Brinell e Vickers são iguais (na prática) até o valor de 300. HV e HB são dados em kgf/mm².

HV	HB	HRB	HRC	HV	HB	HRB	HRC	HV	HB	HRB	HRC
80	80	36,4	-	265	265	-	25,4	600	-	-	54,4
85	85	42,4	-	270	270	-	26,2	610	-	-	54,9
90	90	47,4	-	275	275	-	26,9	620	-	-	55,4
95	95	52	-	280	280	-	27,6	630	-	-	55,9
100	100	56,4	-	285	285	-	28,3	640	-	-	56,4
105	105	60	-	290	290	-	29	650	-	-	56,9
110	110	63,4	-	295	295	-	29,6	660	-	-	57,4
115	115	66,4	-	300	300	-	30	670	-	-	57,9
120	120	69,4	-	310	-	-	31,5	680	-	-	58,4
125	125	72	-	320	-	-	32,7	690	-	-	58,9
130	130	74,4	-	330	-	-	33,8	700	-	-	59,3
135	135	76,4	-	340	-	-	34,9	720	-	-	60,2
140	140	78,4	-	350	-	-	36	740	-	-	61,1
145	145	80,4	-	360	-	-	37	760	-	-	61,9
150	150	82,2	-	370	-	-	38	780	-	-	62,7
155	155	83,8	-	380	-	-	38,9	800	-	-	63,5
160	160	85,4	-	390	-	-	39,8	820	-	-	64,3
165	165	86,8	-	400	-	-	40,7	840	-	-	65
170	170	88,2	-	410	-	-	41,5	860	-	-	65,7
175	175	89,6	-	420	-	-	42,4	880	-	-	66,3
180	180	90,8	-	430	-	-	43,2	900	-	-	66,9
185	185	91,8	-	440	-	-	44	920	-	-	67,5
190	190	93	-	450	-	-	44,8	940	-	-	68
195	195	94	-	460	-	-	45,5	-	-	-	-
200	200	95	-	470	-	-	46,3	-	-	-	-
205	205	95,8	-	480	-	-	47	-	-	-	-
210	210	96,6	-	490	-	-	47,7	-	-	-	-
215	215	97,6	-	500	-	-	48,8	-	-	-	-
220	220	98,2	-	510	-	-	49	-	-	-	-
225	225	99	-	520	-	-	49,8	-	-	-	-
230	230	-	19,2	530	-	-	50,3	-	-	-	-
235	235	-	20,2	540	-	-	50,9	-	-	-	-
240	240	-	21,2	550	-	-	51,5	-	-	-	-
245	245	-	22,1	560	-	-	52,1	-	-	-	-
250	250	-	23	570	-	-	52,7	-	-	-	-
255	255	-	23,8	580	-	-	53,3	-	-	-	-
260	260	-	24,6	590	-	-	53,8	-	-	-	-
HV	HB	HRB	HRC	HV	HB	HRB	HRC	HV	HB	HRB	HRC

Topo | Última revisão ou atualização: Set/2009