Resistência de Materiais - Metais

Resistência dos Materiais

Ensaios DestrutivosDUREZA

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.

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)

Ilustração da Dureza Brinell

Durômetro para ensaio de dureza Brinell (e também Vickers)

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)

Ilustração da Dureza Vickers

Durômetro portátil para ensaio de dureza Vickers

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.

Ilustração da Dureza Rockwell

Durômetro para ensaio de dureza Rockwell

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.