[Ensaios Destrutivos e Não Destrutivos] Aula 10 - Ensaio de Dureza

[Ensaios Destrutivos e Não Destrutivos] Aula 10 - Ensaio de Dureza

(Parte 1 de 6)

Prof. Brenno Ferreira de Souza – Engenheiro Metalúrgico

Introdução

Ao escrever a lápis ou lapiseira, você sente com facilidade a diferença entre uma grafite macia, que desliza suavemente sobre o papel, e uma grafite dura, que deixa o papel marcado.

Entretanto, a dureza de um material é um conceito relativamente complexo de definir, originando diversas interpretações.

Num bom dicionário, você encontra que dureza é “qualidade ou estado de duro, rijeza”.

Duro, por sua vez, é definido como “difícil de penetrar ou de riscar, consistente, sólido”.

Prof. Brenno Ferreira de Souza – Engenheiro Metalúrgico

Introdução

Essas definições não caracterizam o que é dureza para todas as situações, pois ela assume um significado diferente conforme o contexto em que é empregada:

•Na área da metalurgia, considera-se dureza como a resistência à deformação plástica permanente. Isso porque uma grande parte da metalurgia consiste em deformar plasticamente os metais.

•Na área da mecânica, é a resistência à penetração de um material duro no outro, pois esta é uma característica que pode ser facilmente medida.

•Para um projetista, é uma base de medida, que serve para conhecer a resistência mecânica e o efeito do tratamento térmico ou mecânico em um metal. Além disso, permite avaliar a resistência do material ao desgaste.

Prof. Brenno Ferreira de Souza – Engenheiro Metalúrgico

Introdução

•Para um técnico em usinagem, é a resistência ao corte do metal, pois este profissional atua com corte de metais, e a maior ou menor dificuldade de usinar um metal é caracterizada como maior ou menor dureza.

•Para um mineralogista é a resistência ao risco que um material pode produzir em outro. E esse é um dos critérios usados para classificar minerais.

Ou seja, a dureza não é uma propriedade absoluta. Só tem sentido falar em dureza quando se comparam materiais, isto é, só existe um material duro se houver outro mole.

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Introdução

•Para um técnico em usinagem, é a resistência ao corte do metal, pois este profissional atua com corte de metais, e a maior ou menor dificuldade de usinar um metal é caracterizada como maior ou menor dureza.

•Para um mineralogista é a resistência ao risco que um material pode produzir em outro. E esse é um dos critérios usados para classificar minerais.

Ou seja, a dureza não é uma propriedade absoluta. Só tem sentido falar em dureza quando se comparam materiais, isto é, só existe um material duro se houver outro mole.

Prof. Brenno Ferreira de Souza – Engenheiro Metalúrgico

Introdução

É importante destacar que, apesar das diversas definições, um material com grande resistência à deformação plástica permanente também terá alta resistência ao desgaste, alta resistência ao corte e será difícil de ser riscado, ou seja, será duro em qualquer uma dessas situações.

Nesta aula você vai conhecer os métodos de ensaio de dureza mais amplamente utilizados.

Saberá quais são suas vantagens e limitações e como é calculada a dureza de um material a partir destes tipos de ensaios.

Prof. Brenno Ferreira de Souza – Engenheiro Metalúrgico

Primeiras Escalas de Dureza

Há registros de que no século XVII já se avaliava a dureza de pedras preciosas, esfregando-as com uma lima.

No século XVIII desenvolveu-se um método para determinar a dureza do aço, riscando-o com minerais diferentes.

Mas o primeiro método padronizado de ensaio de dureza do qual se tem notícia, baseado no processo de riscagem, foi desenvolvido por Mohs, em 1822.

Este método deu origem à escala de dureza Mohs, que apresenta dez minérios-padrões, ordenados numa escala crescente do grau 1 ao 10, de acordo com sua capacidade de riscar ou ser riscado.

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Escala Mohs

Na escala Mohs, o talco é riscado por todos os materiais, sendo o mais macio, ou menos duro.

O Diamante risca todos os materiais, sendo o mais duro.

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Escala Mohs

Esta escala não é conveniente para os metais, porque a maioria deles apresenta durezas Mohs 4 e 8, e pequenas diferenças de dureza não são acusadas por este método.

Por exemplo, um aço dúctil corresponde a uma dureza de 6 Mohs, a mesma dureza Mohs de um aço temperado.

As limitações da escala Mohs levaram ao desenvolvimento de outros métodos de determinação de dureza, mais condizentes com o controle do aço e de outros metais. Entre eles:

•Dureza Brinell •Dureza Rockwell

•Dureza Vickers

•Dureza Knoop

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Escala Shore

O Escleroscópio é provavelmente um dos mais antigos dispositivos de medição de dureza. Ele foi criado em 1905 pela Shore Instrument Mfg Co.

Escleroscópios: a) Original com tubo graduado b) Com escala

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