Dureza de materiais

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Ensaio de Dureza
Consiste na impressão de uma pequena marca feita na superfície do material, com a ajuda de uma ponte de penetração, que pode ser uma esfera de aço e/ou uma ponta de diamante. A dureza do material (metal) é diretamente relacionada a marca deixada nesta superfície, com a característica da marca e da carga aplicada.
A dureza é a propriedade mecânica de medida da resistência deum material ao risco ou à uma deformação permanente. É o ensaio mais utilizado principalmente por simplicidade e baixo custo, facilidade de preparação de CP e os equipamentos de ensaio são relativamente baratos. É possível a estimativa com base em dados obtidos e sua correlação com tabelas e normas
Classificação
Este ensaio é amplamente utilizado na indústria, no controle das especificaçõesde matérias-primas e durante as etapas de fabricação e na pesquisa. Pode ser dividido em:
-Ensaio por risco
-Ensaio por penetração
-Ensaio por choque

ENSAIO POR RISCO
Pouco utilizado nos materiais metálicos mas possui grande aplicação na mineralogia e consiste na capacidade dos materiais riscarem uns aos outros. Neste tipo de ensaio, a dureza mais antiga e conhecida é a dureza Mohs, idealizada em1832 pelo mineralogista F. Mohs e é baseada em 10 minerais comuns aos quais atribuiu graus de dureza crescentes de 1 a 10.

1. Talco
2. Gipsita
3. Calcita
4. Fluorita
5. Apatita
6. Feldspato
7. Quartzo (areia)
8. Topázio
9. Corindum
10. Diamante

A dureza Mohs é determinada por meio de ensaios de risco entre 2 minerais e nos 2 sentidos, ou seja, tenta-seriscar o mineral A com o B e vice-versa.
Desta forma, um material possui dureza 4 quando risca um de dureza 3 mas é riscado por outro de dureza 5.
Não é um método preciso e seus intervalos não são regularmente espaçados

ENSAIO POR PENETRAÇÃO
É o mais largamente usado e citado em normas técnicas e consiste em forçar um penetrador contra uma superfície sobcondições controladas de tempo, cargae taxa. A medida da profundidade de penetração ou da área impressa são relacionadas com um número índice de dureza.

Classificação
São 4 os principais ensaios dureza por penetração:
Brinell
Rockwell
Vickers
Knoop

Dureza Brinell
Criado em 1900 por J. A. Brinell,  foi o primeiro ensaio de penetração padronizado e reconhecido industrialmente e é um dos mais utilizados na Engenharia.Consiste em comprimir uma esfera de aço endurecido, de diâmetro D, sobre uma superfície plana, limpa e polida por meio de uma carga Q durante um tempo t.
Esta compressão provoca uma impressão no formato de uma calota esférica, com diâmetro d, medida por um microscópio óptico após a remoção da carga. A medida d é tomada pela média de duas leituras a 90º uma da outra. A dureza HB é definidapelo quociente entre Q e a área da calota esférica S.
Na prática, utilizam-se tabelas que fornecem o valor de dureza a partir do diâmetro medido para cada par de Q e D utilizados. A maioria das tabelas utiliza os valores de Q e D inicialmente propostos por Brinell, de 3000 kgf e10 mm para metais dureza até 500 HB. Embora teoricamente qualquer carga possa ser utilizada, as cargas padrão variam de 500 a 3000kgf, com incrementos de 500 kgf Metais dúcteis (Al, Cu) utilizam cargas menores e os menos dúcteis (aços e ferros fundidos) cargas maiores.
Metais com dureza superior a 500 HB utilizam esferas de WC e possuem a denominação HBw (contra HBs da tradicional). O tempo de aplicação da carga varia de10 a 60 s. Outros valores de Q e D podem ser utilizados, desde que satisfeita à condição:
Esta relação édeterminada empiricamente para cada tipo de material
Assim, esferas entre 1 e 7mm também podem ser utilizadas. Este ensaio não é adequado para peça pequena ou tratado superficialmente. É indicado para materiais com estrutura interna não uniforme.

Dureza Rockwell
Em 1922, Rockwell desenvolveu um método de ensaio de dureza que utilizava um sistema de pré-carga. Este método apresenta algumas...
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