ENSAIO DE DUREZA VICKERS E ROCKWELL EM LIGASMETÁLICAS Gustavo Ribeiro Piovesana 11167-6 Eduardo Pires Bonhin 11227-6 Universidade Estadual Paulista – UNESP, Departamento de Materiais e Tecnologia, Turma 343L Resumo: A dureza, propriedade mecânica de considerável importância, é uma medida de resistência de um material a uma deformação plástica localizada. Os ensaios de durezas são frequentemente utilizados, pois são simples e baratos, e dependendo do tamanho da peça, não destrutíveis. Existem os ensaios dinâmicos e estáticos. O ensaio Vickers, é uma derivação do ensaio Brinell, porém esse ensaio é mais abrangente. Ele é um ensaio normatilizado e utilizado em grande escala. Nos experimentos foram utilizadas amostras metálicas, limpas, polidas e planas, e foram seguidas as normas que regem os seus respectivos ensaios. O ensaio Rockwell é um ensaio normatilizado e utilizado em grande escala, porém ele apresenta diversas escalas que não apresentam conexão entre elas. Por realizar a medidade de dureza através da medida de profundidade, ele não necessita de preparação da amostra. Palavras-chave: Dureza, Vickers, Rockwell. INTRODUÇÃO A dureza, propriedade mecânica de considerável importância, é uma medida de resistência de um material a uma deformação plástica localizada (CALLISTER, 2006). Os primeiros métodos para se especificar a dureza de certo material eram baseados na capacidade deste riscar, duro, ou ser riscado, macio. Através desse mecanismo foi estabelecida uma escala que varia de 1 a 10, sendo 1 para o mais macio, o talco, e 10 para o mais duro, o diamante, nomeada de escala Mohs. A partir dessa técnica, e com o passar do tempo, outras foram criadas, fundamentadas principalmente em forçar um penetrador contra o material a ser testado sob condições, de carga e tempo, controladas; a medida da dureza, então, é dada em função das características das marcas feitas na peça e da carga. Os ensaios de durezas são frequentemente utilizados, pois são simples e baratos, em sua maioria não são destrutivos e as propriedades mecânicas podem ser estimadas a partir dos dados obtidos neste ensaio, como o limite de resistência a tração. Existem dois tipos de ensaio para esta propriedade, o dinâmico e o estático, sendo os principais, o ensaio Brinell, Rockwell, Vickers e Knoop. No método de dureza Vickers, desenvolvido em 1925, por Smith e Sandland, considera-se a relação ideal entre a esfera do penetrador do ensaio Brinell e a calota obtida, com essa relação foi criada uma pirâmide de diamante com ângulo diedro de 136º. A forma de utilização desse método é semelhante a do ensaio Brinell, ou seja, um penetrador é pressionado contra a superfície do material, e a equação para se encontrar o número Vickers (HV), razão entre a força aplicada e a área da impressão, é dada a seguir: HV = F 0,102 ∙ 2∙ sin 68° = A d2 (2) B. a medição de dureza pelos métodos Vickers e Rockwell. O valor da dureza desse ensaio. e então realizar novamente o ensaio na escala que melhor se enquadrar com a o valor de dureza do material. É o mais comum. Com a média dessas medidas e a carga. pois não é preciso nenhuma habilidade para executá-lo. em cada um dos materiais. utilizou-se uma tabela para encontrar a dureza do material. além de aprender a manusear os equipamentos. o mais comum é realizar primeiramente. conforme vai ficando mais rasa essa penetração. corrigi-se o foco quando necessário e mede-se as duas diagonais deixadas pelo penetrador. 2. o ensaio utilizando as normas da escala A. não há limite de dureza para ser usado. planas e limpas. Lembrando que as medidas das diagonais são feitas com uma escala pertencente ao microscópio. é também considerado o mais preciso Esse diferente do ensaio Brinell pode ser utilizado em amostra com menor espessura. As escalas mais usadas são A. O maior defeito desse método é o grande número de escala. foi desenvolvido em 1922. HR. ou seja tem um escala mais ampla para medição de dureza. então. 2. de acordo com o material utilizado. devido ao material usado no penetrador. C e F.Onde “d” é a média das diagonais. de aço. A norma ASTM 92 rege o método Vickers.2 ENSAIO ROCKWELL . e mais duro. Quando não se conhece a dureza do material.1 ENSAIO VICKERS As amostras. sendo mais macio quando a penetração for funda. MATERIAIS E MÉTODOS 2. tem relação entre a carga e a profundidade que o penetrador alcançou na peça. Após a retirada da carga. Figura 2 – Representação do Método Vickers O último ensaio utilizado nesse experimento foi o Rockwell. que é um método de medição de dureza direto. para garantir contado entre o penetrador e a amostra. De acordo com o material do penetrador a leitura é feita em uma escala no “relógio”. diamante. Brinell. O penetrador pode ser esférico. e então se aplica a carga para que seja realizado o ensaio. Esse método consiste em aplicar uma pré-carga. 1. coleta-se diretamente no visor a dureza do material. OBJETIVOS Os objetivos dos experimentos realizados são. se for a esfera a medida é feita na escala de cor vermelha.foram colocadas no apoio para a peça e. foi escolhida a carga a ser aplicada. e utiliza um sistema de pré-carga. após corrigir o foco do microscópio da máquina. ou um cone de diamante de 120° de conicidade. retira-se a carga. Aplicou-se a carga e esperamos 15 segundos. A maior vantagem desse método é que comparado com o anterior. já polidas. se for o penetrador cônico a escala onde será feita a leitura é a de cor preta. 0 181.0 184. por algum problema durante a confecção do aço.0 181.5 - HRB 85 75 84 69 88 88 84 86 88 83 Média 84.0 183. omitido durante a realização do experimento. e causar estranheza. e Rec.0 179. Tabela 1 – Ensaio Vickers. O que torna ele um ensaio mais rápido de realizar.Nesse ensaio não é necessário a preparação da amostra.5 190. • RESULTADOS E DISCUSSÕES As tabelas as seguir contêm os resultados obtidos nos três ensaios de dureza realizados. ou algum tratamento. 0 245. E o valor de dureza é retirado olhando a escala discrita no relógio acoplado no equipamento. O que impede a comparação entre os resultados. obtemos resultados compatíveis com a literatura. Tabela 2 – Ensaio Rockwell Dureza Rockwell Amostra Aço 1060 TH2O Aço 1045 TH2O Aço 1045 Rec Aço 1020 Rec Aço 1020 Norm Al 7050(Zn) Al 2024 HRA 82 80 49 43 50 51 52 HRC 63 57 - 61 58 - Média 62 57. 0 175. afim de zerar qualquer interferencia de distância do penetrador com a amostra. Incialmente aplica-se uma pré carga na amostra. Aço 1060 Dureza Vickers Carga (kgf) Medidas 40 Aço 1045 40 Aço 1020 Aço 1045 Rec Aço 1020 Rec 40 40 40 Al 2024 (Cu) 20 Al 7050 (Zn0 Al comercial Al (Si) 356 Latão (Cu-Zn) 20 20 20 20 Material Média 245. porém tanto no ensaio Brinell como no Vickers. refere-se ao aço 1060. significa recozido.5 72 HRF - - Média - . onde TH20 significa temperada em água. os resultados obtidos a partir do ensaio de dureza Vickers foram mais próximos dos tabelados. o número obtido foi menor. Lembrando que no ensaio de Rockwell não existe ligação entre as escalas. Sendo que este apresenta uma escala em vermelho utilizado quando o penetrador for esférico de aço temperado e a escala preta quando o penetrador for conico de diamente. sofrido pelo aço.0 179. por conter um teor de carbono maior. Utilizou-se a escala Rockwell A como referência para escolher uma escala que apresenta-se maior precisão de acordo com o material. O que pode se notar. sendo que na maioria das vezes.0 175.0 199.0 Sobre a Tabela 1. essa diferença entre o encontrado e o esperado por ser explicada. que deveria apresentar um valor de dureza maior que o aço 1045. .0 179.0 183. 0 245. Sendo que os valores valores obtidos a partir do ensaio Vickers são os que apresentam menor diferença entre o encontrado e o esperado pela literatura.com/2009/10/la-dureza.org/wiki/Ficheiro:VickersSkizze. E que tratamentos. maior será sua dureza. Não se recomenda a comparação entre as escalas diferentes. acessado em 13/04/2014. http://auladetecnologias. • CONCLUSÃO Nota-se que os valores obitdos estão próximos aos valores da literatura. as escalas mais usadas. exposta na Tabela 2. acessado em 21/04/2014. e isso pode causar confusão. http://pt.com/doc/3969877/Aula-12-Dureza-Rockwell. tendo os aços com maior teor de carbono e que sofreram tratamentos que aumentam a resistência com maiores números de dureza.com/doc/3969882/Aula-13-Dureza-Vickers.wikipedia.scribd. para as mesmas condições. http://pt. • BIBLIOGRAFIA CALLISTER. pois todas as amostras passaram por esse ensaio. Rio de Janeiro: LTC.html. que mais duro que outro com 90HRB. O que limita muito o ensaio. Deve-se lembrar que as escalas de dureza Rockwell não apresentam ligação entre si. como a têmpera aumentam a resistência do material.wikipedia. W. que quanto maior o teor de carbono em um aço. essa ordem é de fácil percepção na coluna com os valores HRA. acessado em 21/04/2014.org/wiki/Dureza_Rockwell. acessado em 13/04/2014. http://pt. seguiram a ordem esperada de dureza. http://pt.wikipedia.Al comercial Al Si 356 Latão 19 24 38 - - - 10 - 56 56 73 68 71 71 - - Figura 7 – Escalas Rockwell Os resultados através do ensaio Rockwell. um material com 20HRC. Então não é possível fazer a comparação entre elas. http://pt.scribd. D.org/wiki/Dureza_Vickers.jpg. por exemplo. 2002. acessado em 13/04/2014. enquanto materiais que passam por recozimentos tem sua dureza reduzida. acessado em 12/04/2014. e que foram usadas nesse experimento são as que se encontram na Figura 7.blogspot. Ciência e Engenharia de Materiais: Uma Introdução. Nota-se também que em ambos os ensaios. . pois podemos encontrar. com.http://www. .cimm.br/portal/material_didatico/6556-teste-de-dureza-rockwell. Notas de aula. acessado em 21/04/2014.
Report "ENSAIO de DUREZA - Relatorio Vickers e Rockwell"