Exercícios Choque e Durezas

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1. Responda às seguintes questões: 
a) explique como se realiza um ensaio de dureza Rockwell e quais os tipos de indentadores 
utilizados? 
b) Diga quais as vantagens e desvantagens dos ensaios Rockwell em comparação com os ensaios 
Brinell e Vickers. 
c) Num ensaio de dureza Brinell realizado num determinado material foi medido um diâmetro de 
inde ntação de 1.9 mm. Admitindo que foi utilizado um penetrador esférico de 5 mm de diâmetro 
e uma força de 7350 N (750 kgf), calcule o número de dureza Brinell: 
 
 
d) Segundo a norma EN ISO 6507-1:2005 “Metallic materials — Vickers hardness test — Part 1: 
Test method”, existe uma maneira para indicar os resultados das medições. Para o caso, por 
exemplo, de 640HV30/20 indique: 
 i) o valor da dureza Vickers; 
 ii) o valor da força aplicada no ensaio; 
 iii) tempo/duração da aplicação da força usada no ensaio. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2. Marque com um X a resposta correcta e complete as frases sempre que solicitado: 
 
2.1. O ensaio de dureza Brinell é o único método indicado para: 
a) ( ) conhecer a resistência de materiais frágeis ao desgaste e à penetração; 
b) ( ) comparar a deformação elástica com a deformação plástica; 
c) ( ) indicar se o material deve sofrer tratamento térmico; 
d) ( ) comparar dureza de materiais heterogéneos. 
 
2.2. No ensaio Brinell padronizado utiliza-se uma esfera de ....... mm de diâmetro e aplica-se uma 
carga de ....... kgf por ....... segundos. 
a) ( ) 2,5 - 187,5 - 10; 
b) ( ) 3,0 - 3.000 - 15; 
c) ( ) 10 - 3.000 - 15; 
d) ( ) 10 - 750 - 10. 
 
2.3. Num ensaio de dureza Brinell com esfera de 2,5 mm e aplicação de uma carga de 62,5 kgf por 
30 segundos, o diâmetro da calota esférica impressa no material foi de 1,05 mm e a dureza HB de 
70. 
Represente este resultado, a seguir. 
Resposta: .................................................... 
 
2.4. Uma liga dura de alumínio passou pelo ensaio de dureza Brinell pelo tempo padrão e o 
diâmetro de impressão produzido pela esfera de 2,5 mm foi de 0,85 mm. Qual o valor da dureza 
Brinell? 
Resposta: ................................................... . 
 
2.5. Marque com um X a resposta correcta: 
Assinale as vantagens que o método de ensaio Rockwell apresenta em relação ao método de 
ensaio Brinell. 
a) ( ) permite avaliar a dureza de metais endurecidos; 
b) ( ) deixa grandes marcas de impressão no material ensaiado; 
c) ( ) permite leitura directa do resultado do ensaio na própria máquina; 
d) ( ) serve para materiais heterogéneos. 
 
2.6. No ensaio de dureza Rockwell, a profundidade da impressão que serve como base da medida 
de dureza é causada pela: 
a) ( ) pré-carga; 
b) ( ) carga maior; 
c) ( ) pré-carga mais carga maior; 
d) ( ) carga maior, menos pré-carga. 
 
2.7. O ensaio de dureza Rockwell normal utiliza as cargas maiores de: 
a) ( ) 60 - 100 - 150 kgf; 
b) ( ) 15 - 30 - 45 kgf; 
c) ( ) 15,625 - 31,25 - 62,5 kgf; 
d) ( ) qualquer valor de carga. 
 
 
 
 
2.8. Descreva as condições de ensaio de dureza Rockwell para o material 
com a dureza estimada de 40HR45N: 
a) tipo de máquina: .......................... 
b) tipo de penetrador: ............................ 
c) dimensão do penetrador: ........................... 
d) carga maior: ........................... 
 
2.9. Calcule a espessura mínima que deve ter uma chapa que será ensaiada pelo método Rockwell, 
sabendo que a dureza estimada do material é 45 HRC. 
2.10. Uma chapa deve ser submetida ao ensaio Vickers. Determine as condições do ensaio, 
sabendo que a dureza estimada do material é 116,6 HV 5. 
a) equipamento: ................................. 
b) carga aplicada: ................................... 
c) faixa de tempo de aplicação da carga: .......................... 
 
2.11. Marque com um X a resposta correcta: 
No ensaio Vickers, defeitos de impressão podem ser corrigidos por: 
a) ( ) alteração da carga do ensaio; 
b) ( ) aumento do tempo do ensaio; 
c) ( ) substituição do penetrador de diamante; 
d) ( ) ajuste do microscópio acoplado ao equipamento. 
 
2.12. O ensaio de microdureza Vickers utiliza cargas: 
a) abaixo de 10 gf; 
b) entre 10 gf e 1.000 gf; 
c) entre 1 kgf e 5 kgf; 
d) entre 5 kgf e 120 kgf. 
 
2.13. As diagonais medidas num ensaio de dureza Vickers, com carga de 5 kgf aplicada por 10 
segundos, foram: 0,162 mm e 0,164 mm. Represente a dureza desse material. 
Resposta: ............................. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3. Pretende-se seleccionar o material mais adequado para o fabrico de um reservatório que irá ser 
montado num país onde a temperatura média anual na estação mais fria é de +5ºC. 
Fizeram-se ensaios do tipo Charpy em vários materiais, a várias temperaturas, segundo a tabela 
abaixo. Com os registos apresentados, indique por que material optaria. 
 
 
 
 
4. Quais os tipos de ensaio de impacto que conhece? Qual(is) a(s) grandeza(s) que determina num 
ensaio de impacto? 
a) destaque qual o seu objectivo; 
b) Considere ensaios de impacto realizados a dois aços, de acordo com a mesma norma, a várias 
temperaturas: aço estrutural A36 (aço de uso corrente na actualidade, por exº em construção civil) 
e aço usado no casco do Titanic. 
b1) Sabendo que a temperatura da água na zona do Atlântico Norte onde o Titanic se afundou era 
de -2 ºC, identifique os materiais 1 e 2. Justifique sucintamente. 
 
b2) Qual o objectivo de se realizarem ensaios de impacto a várias temperaturas? 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5. Calcule a dureza Vickers de um material, sabendo que o valor d da média das diagonais 
impressas (= 0,45 mm) foi obtido com a aplicação de uma força de 50 kgf durante 20 s. 
 
6. Calcule a altura em metros, a partir da qual se deixou cair a massa de 40 kg correspondente a 
um pêndulo Charpy. Considere que o material exibe uma energia por unidade de área de impacto 
de valor 46 J/cm2 e que a massa se elevou 38 cm depois de quebrar uma seção da amostra de 2 
cm2. 
 
7. Para a determinação da dureza de uma roda dentada cuja superfície tinha sido cementada 
(endurecida), procedeu-se da seguinte forma: na zona central não cementada, determinou-se a 
dureza Brinell, aplicando uma carga de 187,5 kgf, utilizando-se como penetrador uma esfera de 
2,5 mm de diâmetro. A dureza determinada foi de 350 HB; na zona exterior cementada, 
determinou-se a dureza Vickers, aplicando uma carga de 30 kgf tendo-se obtido uma impressão 
cujas diagonais são 0,272 mm e 0,274 mm. Calcular: 
 
a) O diâmetro da calote obtida no ensaio Brinell. 
 
b) O número de dureza Vickers obtido. 
 
 
8. Uma peça pertencente a uma escavadora é constituída por duas placas de aço, uma normal e 
outra temperada. Determinar: 
 
a) A dureza Brinell da placa normal, usando uma esfera de 10 mm de diâmetro (o fator de carga 
para o aço, F/D2= 30), que originou uma calote de identação de 4 mm de diâmetro. 
 
b) A dureza Vickers na placa temperada, considerando que uma carga de 10 Kgf permitiu obter os 
valores de 0,120 mm e 0,124 mm para as diagonais de impressão. Qual seria a carga a aplicar na 
determinação da dureza se utilizássemos uma esfera de 2,5 mm de diâmetro para que o resultado 
seja o mesmo? 
 
c) Foi realizado um ensaio de impacto com um pêndulo de Charpy utilizando um provete de 
secção quadrada de 10 x 10 mm com um entalhe de 2 mm de profundidade. Se a massa de 30 Kgf 
cair de uma altura 1 m e após a rotura se elevar até 0,60 m, qual é o valor da energia de impacto 
por unidade de área, expresso em unidades S.I?