Trabalho de dureza

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  • Publicado : 20 de outubro de 2011
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Introdução
No estudo da ciência dos materiais, bem como no seu dimensionamento, são de grande importância vários parâmetros obtidos através de ensaios mecânicos. Pode definir-se ensaio mecânico de um material quando este é submetido à acção de agentes externos, como esforços e outros.
O presente trabalho tem como objectivo proposto definir e caracterizar durezas e ensaios de durezas maisutilizados a nível industrial. Para cada tipo de material a ser aplicado na indústria, existem vários tipos de dureza que têm que ser consideradas, tais como Rockwell, Vickers, Brinell, Shore e Knoop que são os mais utilizados. Sendo assim, no presente trabalho foram desenvolvidos todos os temas de ensaios de dureza propostos, incluindo na maioria deles as suas vantagens, limitações e desvantagensnos ensaios de dureza. Também foi referido outros tipos de durezas que são menos utilizadas na indústria.

Dureza
Dureza é resistência à penetração do material, é a propriedade mecânica de um material apresentar resistência ao risco ou à formação de uma marca permanente quando pressionado por outro material ou por marcadores padronizados. Características da área superficial ou profundidade sãomedidas e relacionadas com um valor numérico que representa a dureza do material. Esta é baseada na tensão que o penetrador necessita para vencer a resistência superficial do material. A dureza do material, tal como, a resistência mecânica, depende das forças de ligação entre átomos, iões ou moléculas. Uma das características mais importante das durezas é a relação com o limite de resistência.A primeira escala de dureza aparecer foi a escala de Mohs, em que consiste a uma escala de 10 minerais padrão organizados de tal forma que o diamante, material mais duro, risca todos os outros, (Tabela 1). Este tipo de ensaio é pouco utilizado em materiais metálicos, sendo mais aplicado no campo da minerologia.

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Tabela 1 – Escala de Dureza de Mohs (ano de 1822)

Assim deste modopodemos começar por falar no objectivo que nos foi proposto neste trabalho, falando nos variados tipos de ensaios de dureza que existem.

Dureza Rockwell
A partir do século XX houve grandes progressos no campo de determinação de dureza.
Rockwell, em 1922, desenvolveu um método de ensaio de dureza que utiliza um sistema de pré-carga e carga aplicada. É o método mais utilizadointernacionalmente, feita pela indústria Rockwell, dos Estados Unidos, devido à rapidez e à facilidade de execução, isenção de erros humanos, facilidade em detectar pequenas diferenças de durezas e pequeno tamanho da impressão.
A Profundidade de penetração é relacionada pela máquina em um número abusivo, onde a leitura é efectuada directamente na escala da máquina. O número de dureza Rockwell é sempre citadocom o símbolo HR, seguindo da escala mais utilizadas nos processos Industriais (A, B, C, D, E, F, G, H, K).

Por todas estas razões de seguida explica-se em que consiste este ensaio:

• Ensaio de Rockwell
Neste método, a carga do ensaio inicialmente aplica uma pré-carga, para garantir um contacto firme entre o penetrador e o material ensaiado, de seguida aplica-se a carga do ensaiopropriamente dita.
A leitura do grau de dureza é feita directamente num mostrador acoplado à máquina de ensaio, de acordo com uma escala predeterminada, adequada à faixa de dureza do material (Figura 1).

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Figura 1 – Mostrador com escala para a leitura do grau de dureza.

Os penetradores utilizados na máquina de ensaio de dureza Rockwell são do tipo esférico, que contém esfera deaço temperado, ou cónico, constituído por cone de diamante com 120o de conicidade, (Figura 2).
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Figura 2 – Penetradores utilizados para ensaio de dureza Rockwell

Assim deste modo podemos então descrever este processo em quatro passos, que estão esquematizados na seguinte Figura 3:
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Figura 3 – Descrição do processo ensaio de Rockwell

Neste processo temos, no...
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