Medida de dureza e rugosidade em materiais

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Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Centro de Tecnologia – Departamento de Engenharia Mecânica
DEM 0354 – Tribologia de Elementos de Máquinas
Professor: João Telésforo Nóbrega de Medeiros

Dureza e Rugosidade de Materiais

Alunos: Fernando Elias de Medeiros Pereira Costa
Tatiana Maia Cavalcanti
Ana Cláudia de Melo Caldas Batista
Thiago Moreira Dantas
Cláudio Henrique Maia eMedeiros

Natal-RN, 13 de Março de 2012
SUMÁRIO

1. Introdução
2. A Propriedade Mecânica de Dureza
3.1. Tipos de Dureza
3.2. Dureza Brinell
3.3. Dureza Rockwell
3.4. Microdureza Vickers
3. Revisão sobre Rugosidade
4.5. Rugosidade Média (Ra)
4.6. Rugosidade Total (Rt)
4.7. Média dos Elementos de Contorno (Rsm)
4.8. MédiaAritmética da Inclinação (Rda)
4. Materiais e Métodos
5. Resultados e Discussões
6. Conclusão
7. Apêndice
8. Referências

1. INTRODUÇÃO

Por que estudar as propriedades mecânicas dos materiais? É de obrigação dos engenheiros compreenderem como as várias propriedades mecânicas são medidas e o que essas propriedades representam: elas podem ser necessárias para o projetode estruturas/componentes materiais predeterminados, a fim de que não ocorram níveis inaceitáveis de deformação e/ou falhas.
Muitos materiais, quando em serviço, estão sujeitos a forças ou cargas: um exemplo é a liga de alumínio a partir da qual a asa de um avião é construída e o aço no eixo de um automóvel. Em tais situações, torna-se necessário conhecer as características do material e projetaro membro a partir do qual ele é feito, de tal maneira que qualquer deformação resultante não seja excessiva e não ocorra fratura. O comportamento mecânico de um material reflete a relação entre sua resposta ou deformação a uma carga ou força que esteja sendo aplicada. Algumas propriedades mecânicas importantes são a resistência, a dureza, a ductilidade e a rigidez.
As propriedades mecânicas dosmateriais são verificadas pela execução de experimentos de laboratório cuidadosamente programados, que reproduzem o mais fielmente possível as condições de serviço. Dentre os fatores a serem considerados incluem-se a natureza da carga aplicada e a duração da sua aplicação, bem como as condições ambientais. A carga pode ser de tração, compressiva, ou de cisalhamento, e a sua magnitude pode serconstante ao longo do tempo ou então flutuar continuamente.
Na ciência dos materiais, dureza é a propriedade característica de um material sólido, que expressa sua resistência a deformações permanentes e está diretamente relacionada com a força de ligação dos átomos.
Rugosidade é uma medida da textura de uma superfície. É quantificada a partir dos desvios verticais e horizontais de uma superfíciereal a partir de sua forma ideal. Em geral se os desvios do ideal são grandes, a superfície é áspera, se eles são pequenos a superfície é lisa.
Rugosidade é normalmente considerada no perfil das superfícies como o componente de alta freqüência e comprimento de onda curta.
Seus fatores implicam em:
* Qualidade de deslizamento;
* Resistência ao desgaste;
* Possibilidade de ajuste doacoplamento forçado;
* Resistência oferecida pela superfície ao escoamento de fluidos e lubrificantes;
* Qualidade de aderência que a estrutura oferece às camadas protetoras;
* Resistência à corrosão e à fadiga;
* Vedação;
* Aparência.
Ela desempenha um papel importante na determinação de como um objeto real irá interagir com seu meio ambiente. Superfícies rugosasgeralmente desgastam mais rapidamente e têm coeficientes de atrito maior que superfícies lisas. Rugosidade é freqüentemente um bom indicador do desempenho de um componente mecânico, uma vez que as irregularidades na superfície podem formar sítios de nucleação de fissuras ou corrosão. Embora a rugosidade seja geralmente indesejável, é difícil e caro de controle na fabricação. Diminuir a rugosidade de...
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