Ensaio de Dureza ūüí™ {Atualizado em 2021}

Ensaio de dureza

Introdução

O ensaio de dureza √© muito utilizado para pesquisas e estudos mec√Ęnicos e metal√ļrgicos. √Č tamb√©m muito utilizada na especifica√ß√£o e compara√ß√£o de materiais.

Mas o que é dureza?

O conceito de dureza pode ter diferentes significados, dependendo da área de aplicação. Sua conceituação é difícil e entre os conceitos mais conhecidos destacam-se:
  • Resist√™ncia a deforma√ß√£o pl√°stica permanente (metalurgia);
  • Resist√™ncia ao risco (mineralogia);
  • Resist√™ncia a penetra√ß√£o de um corpo duro (mec√Ęnica).

Fatores que influenciam na dureza de uma junta soldada

V√°rios fatores influenciam a dureza de uma junta soldada. Dentre eles citam-se:
  • Composi√ß√£o qu√≠mica do metal de base;
  • O grau de trabalho mec√Ęnico (encruamento) do metal de base;
  • Composi√ß√£o qu√≠mica do consum√≠vel;
  • Efeitos metal√ļrgicos devido a soldagem;
  • Tratamento t√©rmico;
  • Par√Ęmetros de soldagem.
Ou seja, a dureza não é uma propriedade absoluta.

Uma junta soldada apresenta regi√Ķes bastante definidas, que s√£o denominadas metal de base, zona afetada pelo calor e zona fundida. Os limites m√°ximos de dureza para estas regi√Ķes s√£o definidos por algumas normas e especifica√ß√Ķes.

Quando os limites s√£o superados, significa que a junta soldada pode estar comprometida devido a perda de ductilidade.

Os m√©todos mais utilizados no ramo da metalurgia e mec√Ęnica para determina√ß√£o de dureza s√£o Brinell, Rockwell e Vickers.

Finalidade do ensaio de dureza

O ensaio de dureza √© muito aplicado para comparar materiais ou mesmo para especificar um material . √Č poss√≠vel, por meio de tabelas, obter uma correla√ß√£o aproximada entre os m√©todos de determina√ß√£o de dureza Brinell, Rockwell e Vickers e os valores de limite de resist√™ncia √† tra√ß√£o.

Equipamento

As m√°quinas utilizadas no ensaio de dureza (conhecidas tamb√©m como dur√īmetro de bacada) dos laborat√≥rios podem ter uma especialidade ou m√©todo. Em outras palavras, um dur√īmetro para cada um dos m√©todos, Brinell, Rockwell ou Vickers.

Mas tamb√©m existe um dur√īmetro universal que pode executar ensaios de dureza por v√°rios m√©todos (incluindo os tr√™s principais m√©todos).

Métodos Tradicionais

Cada um possui seu próprio artigo. Saiba mais em:

Métodos portáteis

Os ensaios relativos aos m√©todos anteriormente s√£o realizados em laborat√≥rios, por√©m existem situa√ß√Ķes onde o ensaio em laborat√≥rio n√£o pode ser executado. Para ensaios em equipamentos ou em pe√ßas de grande porte, opta-se pelo uso de medidores port√°teis.

H√° tamb√©m a facilidade no seu manuseio, pois podem ser utilizados em quaisquer outras posi√ß√Ķes al√©m da vertical. Os medidores port√°teis de dureza s√£o tamb√©m chamados de dur√īmetros port√°teis.

Voc√™ est√° procurando um dur√īmetro port√°til?

Medidor Port√°til para Dureza Brinell

Os dur√īmetros port√°teis mais utilizados para o ensaio de dureza Brinell s√£o o tipo Poldi e o tipo Telebrineller.

Os dois trabalham com a compara√ß√£o das impress√Ķes produzidas ao mesmo tempo no material testado e numa barra padr√£o de dureza conhecida.

As impress√Ķes s√£o feitas por uma "bolinha" de a√ßo de 10 mm de di√Ęmetro, atrav√©s do impacto de um martelo sobre um dispositivo de impacto ou haste do medidor.

De forma id√™ntica ao m√©todo convencional, s√£o feitas duas leituras de cada impress√£o por meio de uma lupa graduada, e com os di√Ęmetros m√©dios da barra padr√£o determina-se, por tabelas ou c√°lculo, a dureza da pe√ßa.

A dureza determinada por cálculo é dada pela relação abaixo:

C√°lculo da dureza brinell
C√°lculo da dureza brinell

√Č desej√°vel que a barra padr√£o seja de dureza pr√≥xima √† do material testado, e que o di√Ęmetro da impress√£o n√£o passe de 4 mm.

O m√©todo n√£o possui a precis√£o do ensaio convencional, por√©m √© satisfat√≥rio, entre outras aplica√ß√Ķes, na verifica√ß√£o de dureza de soldas ap√≥s o tratamento t√©rmico.

Este é o método que é usado para sua avaliação na prova prática de dureza.

Medidor Port√°til De Dureza Rockwell

O método se baseia no princípio da medição da profundidade da impressão, característico do método.
Uma pr√©-carga de 0,05 kgf e logo ap√≥s uma carga de 5 kgf √© aplicada manualmente por 2 segundos. 

A leitura é feita num mostrador com a indicação da ponta de uma coluna de fluído, que se desloca num tubo fino. A altura ou comprimento da coluna de fluído é proporcional a profundidade da mossa (ou impressão).

Devido à pequena impressão que o aparelho provoca, ele pode ser posicionado em locais restritos tal como zona afetada termicamente de solda.

Este equipamento pode utilizar mostradores com escala Brinell ou Vickers no lugar da escala Rockwell C sendo, neste caso, necessário utilizar também os penetradores dessas escalas.

Relação entre Dureza e Limite de Resistência a Tração

Existe uma correla√ß√£o aproximada entre os valores de dureza Brinell e os valores do limite de resist√™ncia a tra√ß√£o dos a√ßos. A correla√ß√£o √© aproximada em virtude das diversas composi√ß√Ķes qu√≠micas e processos de fabrica√ß√£o dos a√ßos.

Estas varia√ß√Ķes podem fazer divergir os valores dos limites de resist√™ncia a tra√ß√£o obtida atrav√©s dos valores de dureza dos valores reais dos limites de resist√™ncia √† tra√ß√£o.

Quando for necessária uma conversão mais precisa, a mesma deve ser desenvolvida especificamente, por exemplo, para cada composição química do aço, tratamento térmico, etc.

Existe uma relação que foi determinada empiricamente entre dureza Brinell e a resistência à tração:

Limite de resistência = 0,36 X HB

Essa relação é aplicável apenas a aços carbono e aços de médio teor de liga.
Sendo:
  • limite de resist√™ncia em kgf/mm2
  • HB = dureza Brinell, em kgf/mm2

Rela√ß√Ķes de convers√£o de dureza

Temos várias tabelas de conversão para dureza. As tabelas da norma ASTM é a mais utilizada para a conversão entre as várias escalas de dureza.

Entretanto, n√£o se pode confiar demasiadamente nos valores de dureza obtidos pela convers√£o de escalas, pois h√° muitos fatores que impedem precis√£o nos resultados, tais como cargas e penetradores diferentes, impress√Ķes de formas diversas, comportamento diferente do material ensaiado sob a a√ß√£o da carga (condi√ß√Ķes do encruamento resultante).

De qualquer modo, e considerando que o ensaio de dureza n√£o determina uma propriedade bem definida, as tabelas de convers√£o, embora sejam rela√ß√Ķes emp√≠ricas, s√£o de grande utilidade pr√°tica.

Referências Bibliográficas

Citação

Gostaria de citar este meu artigo em seu trabalho ou monografia? 

Copie o par√°grafo abaixo e cole na sua se√ß√£o de bibliografia (ou refer√™ncias bibliogr√°ficas). Lembre-se de substituir os "X" mai√ļsculos pelas datas da sua consulta.

LUZ, Gelson. Ensaio de Dureza. Blog Materiais, [s. l], 2017. Disponível em: https://www.materiais.gelsonluz.com/2017/10/ensaio-de-dureza.html. Acesso em: XX de XXXX de 20XX.


Obs.: Esta cita√ß√£o segue a norma ABNT NBR 6023 (Sim ela foi revisada).

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