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DUREZA Histórico • 1os Testes de dureza eram comparativos • Baseados em riscar • Minerais naturais • Talco Diamante • Escala Mohs Histórico • Diamante 10 • Corundum RUBI (Al2O3) 9 • Topazio 8 • Quartzo 7 • Feldspato (Si,Al)O4 6 • Apatita (Ca5(PO4)3(OH,F,Cl) 5 • Fluorita CaF2 4 • Calcita CaCO3 3 • Gêsso CaSO4.2H2O 2 • Talco Mg3Si4O10(OH)2 1 Atenção • Dureza x Endurecibilidade • Temperabilidade Facilidade Dureza: Definição • É definida como a resistência da superfície do material à penetração • Resistência a deformação plástica localizada por indentação ou abrasão http://www.mitutoyo.com.sg/product-information/hardness-testing-systems/ Dureza = Hardness Escalas • Brinell BNH / HB • Rockwell • Vickers • Knoop Modo de Usar • Simples e de baixo custo • preparação ordinária do cp • equipamento $ • Teste não destrutivo • pequena indentação • Outras propriedades podem ser correlacionadas Modo de Usar • Hardness tests can be used for engineering ceramics if it is recognized that errors (as high as 15%) and biases lead to high levels of uncertainty and increase with increasing hardness level. • The indentation must be larger than the microstructural features. An adequate number of indentations must be used, preferably ten or more of good geometry. • Badly damaged indentations must be ignored. Cracking from corners has to be accepted, but the impression of the corners must be undamaged. • The machine-observer combination must have a means of calibration, preferably a high hardness test block. • The geometry of the diamond indenter must be checked at intervals, especially in high-load tests. • Hardness can vary with indentation load for small loads. Indentation loads greater than or equal to 9.8 N • (2.2 lbf) are recommended for Knoop and Vickers indentations. Modo de Usar • It can be related to the strength of the metal and, thus, indirectly, to its ductility (i.e., the higher the hardness, the stronger the metal is and, generally, the lower its ductility is). • The type of indentation profile is a measure of strain hardening, (i.e., the sharper the profile and its raised ridge around the indentation, the more strain hardened the metal is). Hardness is, thus, an indirect measure of the capacity of the metal for plastic deformation in metalworking. • It affects the frictional and wear characteristics in forming operations. Penetradores Algumas Normas Dureza Rockwell • Em 1922, Rockwell desenvolveu um método de ensaio de dureza que utilizava um sistema de pré-carga. Este método permite avaliar a dureza de metais diversos, desde os mais moles até os mais duros. É o processo mais utilizado no mundo inteiro, devido à rapidez e à facilidade de execução, isenção de erros humanos, facilidade em detectar pequenas diferenças de durezas e pequeno tamanho da impressão. • Neste método, a carga do ensaio é aplicada em etapas, ou seja, primeiro se aplica uma pré-carga, para garantir um contato firme entre o penetrador e o material ensaiado, e depois aplica-se a carga do ensaio propriamente dita. A leitura do grau de dureza é feita diretamente num mostrador acoplado à máquina de ensaio. Rockwell • Método mais comum • Cobre uma ampla gama de materiais • Moles - Duros • Como ler • 60 HR30W • 80 HRB Indentações Indentações http://www.hardnesstesters.com/test-types/rockwell-hardness-testing http://mtlabs.co.za/hardness-testing/ Rockwell • Polímeros • também se faz ensaios de penetração/risco • + moles : metais/cerâmicos Rockwell – Typical Application of Rockwell Hardness Scales • HRA . . . . Cemented carbides, thin steel and shallow case hardened steel HRB . . . . Copper alloys, soft steels, aluminium alloys, malleable irons, etc. HRC . . . . Steel, hard cast irons, case hardened steel and other materials harder than 100 HRB HRD . . . . Thin steel and medium case hardened steel and pearlitic malleable iron HRE . . . . Cast iron, aluminium and magnesium alloys, bearing metals HRF . . . . Annealed copper alloys, thin soft sheet metals HRG . . . . Phosphor bronze, beryllium copper, malleable irons HRH . . . . Aluminium, zinc, lead Rockwell • Representação da dureza rockwell – O número de dureza Rockwell deve ser seguido pelo símbolo HR, com um sufixo que indique a escala utilizada. Veja, por exemplo, a interpretação do resultado 64HRC: • 64 é o valor de dureza obtido no ensaio; • HR indica que se trata de ensaio de dureza Rockwell; • a última letra, no exemplo C, indica qual a escala empregada. Brinell • f Brinell • Muito utilizado na Rússia • f Brinell Brinell ✔Representação do resultado obtido. – O número de dureza Brinell deve ser seguido pelo símbolo HB, sem qualquer sufixo, sempre que se tratar do ensaio padronizado, com aplicação da carga durante 15 segundos. – Em outras condições, o símbolo HB recebe um sufixo formado por números que indicam as condições específicas do teste, na seguinte ordem: diâmetro da esfera, carga e tempo de aplicação da carga. – Exemplificando: Um valor de dureza Brinell 85, medido com uma esfera de 10 mm de diâmetro e uma carga de 1.000 kgf, aplicada por 30 segundos, é representado da seguinte forma: 85HB 10/1000/30 • As principais vantagens do ensaio Rockwell em relação ao ensaio Brinell são: – Rapidez de execução; –Maior exatidão e isenção de erros, visto que não exige leitura do diâmetro da impressão; – Possibilidade de maior utilização para materiais duros; – Pequeno tamanho da impressão, o que não danifica os componentes e peças ensaiados. Vickers • Pirâmide • microscópio • microdureza de regiões/fases selecionadas Vickers Cuidado Knoop • Materiais frágeis: cerâmicos • Uma das principais características dos materiais cerâmicos é a dureza (abrasão, triturar, amolar, esmerilhar) • Somente materiais cerâmicos apresentam dureza Knoop Knoop Indentações Inden tações Indentações Indentações raw_bnwBNW | BlackandWhite https://www.instagram.com/raw_bnw/ Dureza x Ensaio de Tração Correlações Correlações Correla ções Dureza x Ensaio de Tração Cuidado Cuidado Questionário • Descreva o histórico do ensaio de dureza e a escala Mohs. • Qual é a diferença entre Dureza e endurecibiidade? • Qual é a definição mais completa de Dureza? • Quais as escalas ou tipos de Dureza? • Quais são as vantagens do ensaio de Dureza? • Descreva e desenhe detalhadamente cada um dos tipos diferentes de ensaio de Dureza. Indentador, marcas… • Você dispõe de todos os acessórios paera todos os ensaios de dureza Rockwell. Qual ensaio você faria para estes materiais: aço, ligas de cobre recozida, ferro fundido e alumínio. Qual indentador e carga você colocaria para cada um destes materiais ? E se o ensaio fosse para medir dureza superficial? • Você dispõe de todos os acessórios paera todos os ensaios de dureza Brinell. Qual ensaio você faria para estes materiais: aço, ligas de cobre e alumínio. Qual diâmetro de indentador, tempo e carga você colocaria para cada um destes materiais ? • Desenhe os tipos de indentações que não são aceitas. • Explique a razão de não se poder fazer o ensaio de dureza em qualquer posição ( com marcas de dureza próximas uma das outras) • Quais são as vantagens do Ensaio Rockwell? • Descreva como se escreve o resultado de um ensaio Rockweel e Brinell.
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