DUREZA

  • É uma propriedade mecânica relacionada à resistência que um material, quando pressionado por outro material ou por marcadores padronizados, apresenta ao risco ou à formação de uma marca permanente.

  • A dureza depende diretamente das forças de ligação entre os átomos, íons ou moléculas e do estado do material (processo de fabricação, tratamento térmico, etc.)

MEDIDA DA DUREZA

Maneira rápida, barata e não destrutiva de avaliar a resistência mecânica de um material

O ENSAIO DE DUREZA

Existem 2 tipos de ensaios:

  • Estáticos

  • Dinâmicos

- A maioria dos ensaios de dureza estáticos consistem na impressão de uma pequena marca feita na superfície da peça, pela aplicação de pressão, com uma ponta de penetração.

- A medida da dureza do material é dada em função das características da marca de impressão e da carga aplicada.

PRINCIPAIS ENSAIOS DE DUREZA ESTÁTICOS

  • Ensaio de dureza Brinnel

  • Ensaio de dureza Rockwell

  • Ensaio de dureza e microdureza Vickers e Knoop

CARACTERÍSTICAS DOS PENETRADORES USADOS EM DIFERENTES ENSAIOS DE DUREZA ESTÁTICOS

ESCALAS DE DUREZA

DUREZA BRINELL (1900)

Foi o primeiro ensaio de dureza por penetração padronizado e reconhecido industrialmente

Dureza= carga de impressão (N ou Kgf) = P

área da calota impressa (mm2) S

  • Há tabelas que fornecem o valor da dureza Brinell a partir dos diâmetros da impressão em função da carga utilizada e do diâmetro da esfera

  • Quanto maior o diâmetro da calota impressa mais mole é o material

O USO DE QUALQUER CARGA E QUALQUER DIÂMETRO DE ESFERA NÃO PRODUZEM NUM MESMO MATERIAL VALORES IDÊNTTICOS DE DUREZA

Portanto, deve-se escolher cargas (P) e diâmetros de esferas (D) em que:

P/D2= constante (K)

0,3D < d < 0,6D

ESCOLHA DO TIPO DE ESFERA (AÇO OU CARBONETO DE TUGSTÊNIO)

Depende da faixa de dureza do material

Esfera de aço para durezas menores que 430 HB

ESCOLHA DO DIÂMETRO DA ESFERA E DA CARGA

Depende da faixa de dureza do material, dimensões da peça, etc.

No entanto quanto maior a esfera, maior é a área abrangida na medida de dureza, ou seja, mais representativo é seu valor, que é importante principalmente para materiais com microestrutura heterogênea.

LIMITE DE ESPESSURA

e 2d

LIMITE DE RAIO DE CURVATURA

r 5D

Valores de dureza em função da relação P/D2

P/D2

Dureza

Kgf/mm2

Materiais Ensaiados

30

90-415

  • Aços e ferros fundidos

10

30-140

- Cobre, alumínio e suas ligas mais duras

5

15-70

- Ligas anti-fricção, cobre, alumínio e suas ligas mais moles

2,5

Até 30

- Chumbo, estanho, antimônio e metais patentes

Valores de P/D2 e de diâmetros de esfera recomendados no ensaio de dureza brinell

Diâmetro da Esfera

D em mm

P= 30D2

Kgf

P= 10D2

Kgf

P= 5D2

Kgf

P= 2,5D2

Kgf

10

3000

1000

500

250

5

750

250

125

62,5

2,5

187,5

62,5

31,2

15,6

RECOMENDAÇÃO

Sempre que possível utilizar o maior valor para a relação P/D2 e a esfera de maior diâmetro

LIMITAÇÃO DO MÉTODO BRINELL

Não pode ser utilizado para peças muito finas e não é aplicável à materiais muito duros, como aço duro temperado, metal duro e outros de dureza idêntica ou superior à das esferas penetradoras.

CORRELAÇÃO ENTRE A DUREZA BRINELL E A RESISTÊNCIA À TRAÇÃO

=  . HB

ESTA RELAÇÃO NÃO DEVE SER APLICADA PARA DUREZAS MAIORES QUE 380 HB (a partir desse valor a dureza aumenta muito mais que a resistência)

Eleani M. da Costa

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