Relatório 01 Ensaio de Dureza

Universidade Federal Fluminense

Polo Universitário de Volta Redonda

Escola de Engenharia Industrial Metalúrgica de Volta Redonda

Curso de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica

Artur Moura

Duílio Ferronatto

Eduardo Phelipe

Mariana Alfena

Pedro Leite

Rafael Oliveira Santos

TÉCNICAS EXPERIMENTAIS

Relatório 01 – Ensaio de dureza

Volta Redonda

TÉCNICAS EXPERIMENTAIS – ENSAIOS MECÂNICOS

ENSAIO DE DUREZA

Relatório apresentado ao curso de Pós-

Graduação em Engenharia Mecânica da

Escola de Engenharia Industrial

Metalúrgica de Volta Redonda da

Universidade Federal Fluminense, como

Requisito parcial para obtenção do Título

de Mestre em Engenharia Mecânica.

Prof.: Gláucio Soares

Volta Redonda

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO.....................................................................................................................................1

1.1. MOTIVAÇÃO................................................................................................................................2

1.2. OBJETIVO.....................................................................................................................................2

2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA....................................................................................................................3

2.1. XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX........................................................................................................3

2.2. XXXXXXXXXXXXXXXXXXX..............................................................................................................5

3 MATERIAIS E MÉTODOS......................................................................................................................6

3.1 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX.............................................................................................................6

4 RESULTADOS E DISCUSSÕES................................................................................................................7

4.1 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX.....................................................................................................7

5 CONCLUSÃO........................................................................................................................................8

6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS............................................................................................................9

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 - xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx........................................................................................4

LISTA DE TABELAS

Nenhuma entrada de índice de ilustrações foi encontrada.

RESUMO

xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

PALAVRA - CHAVE: xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx.

1. INTRODUÇÃO

Xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

xxxxxxxxxxxxxxxxxxx

xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

1.1. MOTIVAÇÃO

xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

1.2. OBJETIVO

xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

2.1. NOÇÕES SOBRE DUREZA

A dureza é uma propriedade mecânica altamente utilizada em estudos mecânicos ou

metalúrgicos, especificação de materiais, em pesquisas e comparação de diversos materiais. A

dureza é a medida da resistência de um material à deformação de sua superfície por

indentação ou por abrasão. (CALLISTER, 2007).

Entretanto a definição acima varia de acordo com o ponto de vista de quem está

fazendo uso dessa propriedade. Por exemplo, na metalurgia a dureza significa a resistência à

deformação plástica permanente, já para à engenharia mecânica ela significa a resistência em

que um material consegue penetrar em um outro material. E finalmente para completar o

raciocínio, para um projetista, dureza é uma informação para o conhecimento da resistência ao

desgaste, qual tratamento térmico ou mecânico utilizar, é uma medida em seu ponto de vista.

Através dessa análise, verificamos que não existe uma definição única para Dureza

avaliando todos os conceitos acima mencionados. De posse dessas informações, podemos

dividir um ensaio de dureza em três tipos referentes à maneira que são executados. 1) Por

penetração, 2) Por choque ou rebote e 3) Por risco. Através desses tipos, foram elaborados

tabelas que especificam cada ensaio e relacionam uma escala de dureza com o material

ensaiado, podendo ser mineral, metal, cerâmicos ou polímeros. A título de curiosidade, a

primeira tabela para ensaios de dureza elaborada foi a Tabela de Mohs (1822) que se refere a

ensaio por risco de minerais, em seguida veio Martens (1890), Hankins (1923) e Bergsman

(1951). Todos métodos acima são específicos para o mineralogia ou estudos mais

específicados na medição da dureza de microconstituintes de uma liga metálica.

No área da mecânica e metalurgia são utilizados os ensaios por penetração e por

choque, sendo a por penetração a mais utilizada e especificada que são elas: Vickers,

Rockwell, Brinell, Knoop e Meyer e a dureza por choque Shore (escleroscópica). Os ensaios

por penetração são descritos como a impressão de uma pequena marca feita na superfície da

peça pela aplicação de pressão com uma ponta de penetração e o resultado é a medida da

dureza do material ou da dureza superficial que é dada como função das características da

marca de impressão e da carga aplicada em cada tipo de ensaio por penetração. Atualmente

encontramos uma

xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx.

Figura 1 – Área de impressão do penetrador e obtenção de d1 e d2.

2.2. DUREZA VICKERS (HV)

Ensaio de Dureza Vickers ou Teste de Dureza de Pirâmide de Diamante devido à

forma do penetrador é um método que relaciona a carga aplicada com a área superficial da

impressão. Seu penetrador é padronizado e tem a forma de um pirâmide de base quadrada e

com um ângulo de 136° como mostra a figura 2 entre faces opostas, similar ao ângulo

formado no ensaio Brinell. O ensaio Vickers é o mais indicado quando não se sabe nenhuma

informação sobre a dureza do material a ser ensaiado devido à possibilidade de ser aplicado

em materiais metálicos com quaisquer durezas.

Introduzida em 1952 por Smith e Sandland, levando o nome da companhia vickers-

Amstrong Ltda. que fabricou as máquinas mais famosas para este ensaio. O valor de HV é o

quociente da carga aplicada P em Newton ou Kgf sobre a área de impressão deixada no corpo

de prova, denominado área A em mm2.

A máquina que faz esse ensaio não fornece o valor da área A, mas possui um

microscópio acoplado que permite medir as diagonais d1 e d2 em milímetros formadas pelos

vértices opostos da base da pirâmide.

Figura 2 – Área de impressão do penetrador e obtenção de d1 e d2. (COZACIUC, 1995)

A fórmula utilizada para calcular a dureza Vickers é dada por HV=0,189( Pd 1² ) tendo

como a unidade para força (P) em Newtons neste caso.

Figura 2 – Representação da impressão e ângulo formado pelo penetrador. (COZACIUC, 1995)

Na prática é desnecessária a aplicação da fórmula, pois existem tabelas que fornecem

o valor da dureza Vickers a partir da leitura das diagonais da impressão. Para este ensaio a

carga pode variar de 49 N à 980 N (5 a 100 kgf) para ensaios com carga normal; 1,96 à 49 N

para ensaios com carga pequena; e 1,96 à 0,0098 N para ensaios com microcarga. (GARCIA,

2000).

Informações adicionais sobre o ensaio de dureza Vickers. (GARCIA, 2002)

A norma brasileira para a realização do ensaio é a NBR-6672

Escala contínua de carga.

Impressões extremamente pequenas.

Deformação nula do penetrador.

Escala única de dureza.

Aplica0se a um amplo espectro de materiais.

Aplica-se a qualquer espessura de corpo de prova, desde que não haja ocorrência de

deformação no lado oposto ao da superfície ensaiada.

Exige cuidadosa preparação do corpo de prova para o caso de ensaio com microcarga

(polimento eletrolítico).

É de utilização industrial limitada, em função da demora do ensaio de utilização ampla

em pesquisa.

É indicado no levantamento de curvas de profundidade de têmpera e de cementação.

A distância entre a interseção das duas diagonais e a borda do corpo de prova ou borda

de impressão vizinha deve se rde no mínimo 2,5d.

A fórmula utilizada para calcular a dureza Vickers é dada por HV=0,189( Pd 1² ) tendo

como a unidade para força (P) em Newtons neste caso.

3 MATERIAIS E MÉTODOS

3.1 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

4 RESULTADOS E DISCUSSÕES

4.1 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

5 CONCLUSÃO

O projeto final dois está programado para ser realizado no segundo semestre de 2013, que tem

início em 09/09/2013 e fim no dia 17/01/2014.

6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

CALLISTE JR, William D. CIÊNCIA E ENGENHARIA DE MATERIAIS: UMA

INTRODUÇÃO. 7. ed, LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora S.A., 2008.

COZACIUC, Ivan. TELECURSO 2000: Ensaio de Materiais, SENAI, 1995.

SOUZA, Sérgio Augisto De. ENSAIOS MECÂNICOS DE MATERIAIS

METÁLICOS – FUNDAMENTOS TEÓRICOS E PRÁTICOS. 5. ed, Editora Edgard

Blücher LTDA, 1982.

GARCIA, Amauri; SPIM, Jaime Alvares; SANTOS, Carlos Alexandre Dos.

ENSAIOS DOS MATERIAIS, LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora S.A., 2000.

DIETER, George E. METALURGIA MECÂNICA. 2. ed. Guanabara Dois, 1988.

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