Ensaio de dureza

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UNIVERSIDADE DO VALE DO RIO DOS SINOS - UNISINOS
CENTRO 6
CURSO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO

TRABALHO SOBRE ENSAIO DE DUREZA DE MATERIAL

São Leopoldo

1. OBJETIVOS
Compararmos experimentalmente as diferenças nas propriedades mecânicas de materiais metálicos com composições de Carbono diferentes, além de comprovarmos se a relação entre os ensaios Brinell, Rochwell e Vickers se mantém.
2.INTRODUÇÃO TEÓRICA
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.
Essa conceituação divergente de dureza depende da experiênciade cada um ao estudar o assunto. Para um metalurgista, dureza significa a resistência à deformação plástica permanente; um engenheiro mecânico define dureza como a resistência à penetração de um material duro no outro; para um projetista, a dureza é considerada uma base de medida para o conhecimento de resistência e do tratamento térmico ou mecânico de um metal e da sua resistência ao desgaste;para um técnico em usinagem de metais, a dureza fornece uma medida da resistência ao corte do metal; e para um mineralogista, a dureza tem um significado diferente, ou seja, o de medir a resistência ao risco que um material pode fazer no outro.
Assim sendo, não é possível encontrar uma definição única de dureza que englobe todos os conceitos acima mencionados, mesmo porque para cada um dessessignificados de dureza, existem um ou mais tipos de medidas adequadas. Sob esse ponto de vista, pode-se dividir o ensaio de dureza em três principais tipos de ensaio que dependem da maneira com que são executados: ensaios por penetração, por choque e por risco, sendo este último raramente utilizado para os metais.
Os ensaios por penetração e por choque são os mais usados no ramo da Metalurgia e daMecânica, 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.
2.1. ENSAIO DE DUREZA BRINELL
O ensaio de dureza Brinell é realizado mais constantemente em corpos de alumínio, latão e aço recozido. As cargas são aplicadas utilizando-sede 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.
Com a dureza Brinell (HB) e com a Carga de 187,5Kgf obtivemos os seguintes resultados:
Aço | Dureza 1 | Dureza 2 | Identador |
1010 | 105.1 | 112.7 | esfera de5mm |
1020 | 117.7 | 119.4 | esfera de 5mm |
1045 | 130.5 | 150.4 | esfera de 5mm |

GRÁFICO DUREZA BRINELL

2.2. ENSAIO DE 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 pelafabricação 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...
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