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Ensaios dos Materiais - 2022-1 - Ensaio de Dureza

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Professora: Estephanie NOBRE DANTAS GRASSI
Campina Grande, 2022
Universidade Federal de Campina Grande
Centro de Ciências e Tecnologia
Unidade Acadêmica de Engenharia Mecânica
Ensaios dos Materiais – UAEM/UFCG
Ensaio de 
dureza
Ensaios dos Materiais – UAEM/UFCG
Ensaio de dureza
Definições
• Dureza é a propriedade mecânica na qual os materiais apresentam a 
capacidade de resistirem ao risco, abrasão ou corte, utilizada para 
comparação, controle de qualidade e especificação de materiais;
• A dureza de um material é diretamente ligada a sua fragilidade;
• É uma propriedade que depende das ligações químicas, estrutura 
cristalina, microconstituintes, composição química e temperatura.
Ensaios dos Materiais – UAEM/UFCG
Ensaio de dureza
Correlação da dureza com diferentes áreas de 
aplicação do ensaio
• Mecânica → resistência à penetração de um material no outro 
• Usinagem → resistência ao corte de um metal
• Metalurgia → resistência à deformação plástica
• Mineralogia → resistência ao risco de um material sobre o outro
Ensaios dos Materiais – UAEM/UFCG
Variações 
do ensaio de dureza
DUREZA
RISCO
MOHS
IMPACTO
SHORE
PENETRAÇÃO
BRINELL
ROCKWELL
VICKERS
KNOOP
MEYER
Ensaios dos Materiais – UAEM/UFCG
Ensaio de dureza
Vantagens
• É muito utilizado na linha de produção das indústrias metalúrgicas por 
ser um teste de fácil execução e barato;
• Há uma relação proporcional entre o limite de escoamento e limite de 
resistência e a dureza do material;
• Ensaio de rápida execução (comparado a ensaios destrutivos), com 
resposta imediata;
• Na grande maioria das aplicações, é considerado teste não destrutivo, 
podendo ser realizado em peças prontas;
• Não necessita de pessoa especializada para realização do ensaio.
Ensaios dos Materiais – UAEM/UFCG
Ensaio de dureza
Objetivos
• Comparação da resistência ao desgaste de materiais;
• Conhecimento aproximado da resistência mecânica do material por 
meio de tabelas de correlação;
• Controle na qualidade e especificação de tratamentos térmicos;
• Controle de qualidade e especificação do processo de fabricação devido 
à deformação plástica;
• Pesquisa e desenvolvimento de novos materiais.
Ensaios dos Materiais – UAEM/UFCG
Ensaio de dureza por risco
A escala Mohs (HM)
• Método desenvolvido por Mohs em 1822, tendo sido o primeiro método 
de avaliação da dureza;
• Método aplicado para caracterização na mineralogia, raramente usado 
em metais;
• A escala é baseada na capacidade de um mineral mais duro riscar um 
mais mole;
• Consiste numa escala crescente de dez minerais;
• Método com resposta essencialmente qualitativa.
Ensaios dos Materiais – UAEM/UFCG
Ensaio de dureza por risco
A escala Mohs (HM)
Em metais:
• O cobre recozido tem dureza Mohs = 3;
• Um aço temperado com estrutura martensítica tem dureza Mohs = 7;
• A diferença de dureza entre aços C‐Mn comuns não seria percebida;
• A maioria dos metais se situa entre 4 e 8, ou seja, há pouca precisão 
para metais;
• Os métodos de medida por penetração e por choque são os mais 
utilizados utilizados em metalurgia e mecânica.
Ensaios dos Materiais – UAEM/UFCG
Ensaio de dureza por risco
A escala Mohs (HM)
Ensaios dos Materiais – UAEM/UFCG
Ensaio de dureza
Encontre o erro:
Emma Frost, personagem da 
Marvel (X-Man) em sua forma 
de diamante
Ensaios dos Materiais – UAEM/UFCG
Ensaio de dureza por impacto/choque
Dureza Shore (HS): Procedimento
• Neste método, a dureza é realizada 
por intermédio de uma barra de aço 
(êmbolo) com massa de 2,5 N e uma 
ponta arredondada de diamante 
(padrão);
• Este conjunto é colocado dentro de 
um tubo de vidro com uma escala 
graduada de 0 à 140, onde esta 
barra é liberada de uma altura 
padrão (256 mm);
• Método padronizado em 1920 por 
Albert F. Shore e normatizado pela 
norma ASTM 2240.
Ensaios dos Materiais – UAEM/UFCG
Ensaio de dureza por impacto/choque
Dureza Shore (HS): Aplicação
• Este método pode ser utilizado em aços 
endurecidos, peças prontas e na comparação da 
dureza de materiais desconhecidos;
• O valor da dureza é proporcional à energia 
consumida para formar a marca no CP e 
representa a altura do rebote do êmbolo;
• A dureza Shore é usada principalmente para 
medir a dureza de polímeros, borrachas, 
elastómeros, materiais sintéticos macios, feltro, 
couro e outros materiais semelhantes;
• A dureza Shore é dividida em escalas, sendo a 
Shore A e Shore D as mais utilizadas.
Ensaios dos Materiais – UAEM/UFCG
Ensaio de dureza por impacto/choque
Dureza Shore (HS): Limitações
• Pelo fato dos materiais responderem de forma diferente às escalas, não 
existe correlação de valores de dureza entre elas;
• Os resultados obtidos não 
servem para comparação 
com outras propriedades, 
tais como resistência à 
abrasão ou ao desgaste;
• Os valores obtidos de 
dureza não servem como 
parâmetros para projetos.
Ensaios dos Materiais – UAEM/UFCG
Ensaio de dureza por penetração
Dureza Brinell (HB)
Ensaios dos Materiais – UAEM/UFCG
Ensaio de dureza por penetração
Dureza Brinell (HB)
• Método proposto por J.A.Brinell em 1900;
• Neste método, é aplicada uma carga (F) pré-definida por meio de um 
endentador esférico (esfera de aço endurecido ou tungstênio de diâmetro D) e 
após um determinado tempo retira-se a carga e faz-se a leitura da impressão 
(diâmetro d) na superfície do material;
Ensaios dos Materiais – UAEM/UFCG
Ensaio de dureza por penetração
Dureza Brinell (HB)
• Método proposto por J.A.Brinell em 1900;
• Neste método, é aplicada uma carga (F) pré-definida por meio de um 
endentador esférico (esfera de aço endurecido ou tungstênio de diâmetro D) e 
após um determinado tempo retira-se a carga e faz-se a leitura da impressão 
(diâmetro d) na superfície do material;
• O valor da dureza está relacionado diretamente com a área da calota impressa 
(A), ou seja, quanto mais profunda for a calota, maior será o diâmetro da mesma 
e menor a dureza do material;
• A dureza medida (HB) é uma relação de F/A, logo representando uma tensão 
(N/mm2 ou kgf/mm2);
• Não pode haver deformação plástica na face oposta da qual foi aplicada a carga.
Ensaios dos Materiais – UAEM/UFCG
Ensaio de dureza por penetração
Dureza Brinell (HB)
𝐻𝐵 =
𝐹
𝐴
=
𝐹
𝜋𝐷𝑝
=
2𝐹
𝜋𝐷(𝐷 − √(𝐷2 − 𝑑2)
Ensaios dos Materiais – UAEM/UFCG
Ensaio de dureza por penetração
Dureza Brinell (HB): Validade do teste
• A espessura da amostra deve ser no mínimo 
10 vezes a profundidade da calota (norma 
ASTM), já a norma ABNT indica a espessura 
mínima como 17 vezes a profundidade da 
calota;
• Para peças muito dúcteis devemos reduzir o 
valor da carga;
• Peças com espessura muito fina e pouca área 
devemos diminuir o diâmetro da esfera.
Ensaios dos Materiais – UAEM/UFCG
Ensaio de dureza por penetração
Dureza Brinell (HB): Validade do teste
O ensaio padronizado é realizado com carga de 3000 kgf e esfera de 10 mm. 
Para usar diâmetros e cargas diferentes:
• A carga deve ser tal que o diâmetro de impressão d seja de 0,25D a 0,5D, 
idealmente o valor médio: 0,375D.
• Para obter um diâmetro de impressão dentro deste intervalo, deve-se 
obedecer o fator de carga
Fator de carga: 
𝐹
𝐷2
Ensaios dos Materiais – UAEM/UFCG
Ensaio de dureza por penetração
Dureza Brinell (HB): Validade do teste
Ensaios dos Materiais – UAEM/UFCG
Ensaio de dureza por penetração
Dureza Brinell (HB): Exemplo
Uma empresa comprou um lote de chapas de aço carbono com a seguinte 
especificação:
• Espessuta: 4 mm
• Dureza Brinell (HB): 180
Essas chapas devem ser submetidas ao ensaio de dureza Brinell para 
confirmar se estão de acordo com as especificações. 
Essas chapas podem ser ensaiadas com a esfera de 10 mm?
Ensaios dos Materiais – UAEM/UFCG
Ensaio de dureza por penetração
Dureza Brinell (HB): Exemplo/Resolução
Para esta faixa de dureza Brinell, F/D2 = 30. 
Segundo as relações de carga/diâmetro, para este fator de carga, a esfera de 
10 mm será usada com uma carga de 3000 kgf.
Com estesdados, podemos calcular a profundidade da impressão da calota p:
𝐻𝐵 =
𝐹
𝜋𝐷𝑝
→ 𝑝 =
𝐹
𝜋𝐷(𝐻𝐵)
=
3000 𝑘𝑔𝑓
𝜋 10𝑚𝑚 180
= 0,53
Considerando que a profundidade de impressão deve ser de, no máximo, 
17x a espessura da peça (t), a peça deveria ter t = 17p =17.0,53 = 9,01 mm de 
espessura.
Conclusão: Os ensaios não podem ser realizados com a esfera de 10 mm.
Ensaios dos Materiais – UAEM/UFCG
Ensaio de dureza por penetração
Dureza Brinell (HB): Equipamento
Coluna para ajuste da altura da peça
Mesa para colocação da peça
Endentador/penetrador
Quadro para seleção dos parâmetros do ensaio 
Imagem da calota impressa no material para medição 
de diâmetros (d1 e d2) e cálculo da duzeza Brinell
Ensaios dos Materiais – UAEM/UFCG
Ensaio de dureza por penetração
Dureza Brinell (HB): Apresentação do resultado
• Em condições não normatizadas: valor da 
dureza HBS (esfera de aço) ou HBW 
(esfera de tungstênio), valor do diâmetro 
da esfera (em mm), valor de F (kgf) e 
tempo (s). Ex: 250 HBW 2,5/750/15.
• Também pode ser representado pelo valor 
da dureza seguido da unidade de tensão. 
Porém, não é recomendado visto que a 
força aplicada não é uniformemente 
distribuída ao longo da calota.
• Em condições normatizadas: valor da dureza seguido de HB. Ex: 180 HB
Ensaios dos Materiais – UAEM/UFCG
Ensaio de dureza por penetração
Dureza Brinell (HB): Correlação com propriedades 
dos metais
𝜎𝑟[𝑀𝑃𝑎] = 𝛼𝐻𝐵
Valores de 𝛼:
*Para valores de 𝜎𝑟 em 
kgf/mm2, dividir 𝛼 por 10 
Limite de resistência (𝝈𝒓):
Módulo de elasticidade: não há uma relação direta, mas são diretamente 
proporcionais
Ensaios dos Materiais – UAEM/UFCG
Ensaio de dureza por penetração
Dureza Brinell (HB): Restrições
• Teste não adequado para peças que sofreram tratamentos térmicos 
superficiais nem materiais muito duros;
• Não utilizado em linha de produção por ser um método relativamente 
lento;
• Para garantir a não deformação do penetrador, este deve apresentar 
dureza 2,5 vezes maior do que a peça;
• A espessura do material tem que ser no mínimo 10 vezes (ASTM) ou 
17 vezes (ABNT) o valor da profundidade da calota para garantir a não 
deformação plástica na face oposta do material;
• Para peças curvas, o raio de curvatura deve ser no mímino igual à 5D 
(garantir a planicidade);
Ensaios dos Materiais – UAEM/UFCG
Ensaio de dureza por penetração
Dureza Brinell (HB): Restrições
• A distância entre duas 
impressões, entre as bordas do 
material e a impressão, bem 
como sua espessura devem ser:
• Variação máxima entre dois 
valores de d lidos na mesma 
impressão deve ser menor do que 
0,06 mm;
Ensaios dos Materiais – UAEM/UFCG
Ensaio de dureza por penetração
Dureza Brinell (HB): Restrições
• Em metais com grande facilidade de 
encruamento pode ocorrer um 
amassamento na borda da 
impressão, causando um erro na 
leitura de d;
• Para materiais conformados à frio, 
com pequena capacidade de 
encruamento, pode ocorrer uma 
aderência do material na esfera, 
causando uma aderência e erro no 
valor da leitura de d. 
Ensaios dos Materiais – UAEM/UFCG
Ensaio de dureza por penetração
Dureza Brinell (HB): Vantagens
• Método mais significativo para materiais heterogêneos como ferros 
fundidos, já que deixa uma impressão grande (abrange um número 
maior de grãos);
• Relativamente pouco tempo para preparação das amostras (devem 
ser lixadas e polidas);
• Conhecimento aproximado da resistência do material sem atingir a 
ruptura;
• Baixo custo do equipamento e fácil operação;
• O teste pode ser considerado não destrutivo (dependendo do 
tamanho da impressão final e uso do componente).
Ensaios dos Materiais – UAEM/UFCG
Ensaio de dureza por penetração
Dureza Brinell (HB): Desvantagens
• A superfície do material deve ser plana para que não ocorra escoamento lateral 
do material, causando a leitura de um valor maior de d e para garantir a 
aplicação da carga num único ponto;
• A força não é uniformemente distribuída ao longo da calota, o que piora com o 
tamanho significativo da esfera;
• A superfície do material deve ser limpa para garantir que a matriz do material 
está suportando toda a carga e polida para que possa apresentar uma boa 
reflexão da impressão;
• Valor de dureza máxima aceitável de 500HB (limitação do material do 
penetrador metálico);
• Método sujeito a erros por parte do operador na leitura de d (geometria da 
impressão e erro de paralaxe);
• Impressões muito grandes podem inutilizar as peças (concentrador de tensões).
Ensaios dos Materiais – UAEM/UFCG
Ensaio de dureza por penetração
Dureza Rockwell (HR)
Ensaios dos Materiais – UAEM/UFCG
Ensaio de dureza por penetração
Dureza Rockwell (HR): Características
• Método desenvolvido pelo metalurgista norte americano Stanley Pickett 
Rockwell em 1922;
• A dureza é determinada pela profundidade de penetração de um endentador
esférico de aço (diâmetros de 1/16”, 1/8”, 1/4” ou 1/2”) de diâmetro ou através de 
um endentador esferocônico de diamante com ângulo de 120°;
• A leitura de dureza é proporcional à diferença de profundidade de penetração 
entre uma pré-carga e a carga principal, sendo realizada diretamente no 
equipamento. Desta forma, é um método direto;
• A pré-carga de 10 kgf é aplicada com o objetivo de ultrapassar a região elástica, 
contudo alguns autores apresentam esta carga com o objetivo de fixar a amostra;
• A carga principal pode ser de 60, 100 ou 150 kgf;
Ensaios dos Materiais – UAEM/UFCG
Ensaio de dureza por penetração
Dureza Rockwell (HR): Características
• Quando não se conhece o material devemos utilizar o cone de diamante como 
penetrador, pois o mesmo é indeformável; 
• A face do material a ser testado deve ser plana;
• Não pode ocorrer deformação plástica da face oposta a leitura;
• Maior precisão da leitura de dureza por ser um método direto, ou seja, leitura no 
próprio equipamento.
Ensaios dos Materiais – UAEM/UFCG
Ensaio de dureza por penetração
Dureza Rockwell (HR): Procedimento
• Obter uma superfície plana e limpa de oxidação;
• Selecionar o penetrador e a carga (escolha da escala);
• Determinar o local de aplicação da carga;
• Aplicar a pré-carga (10 kgf);
• Zerar o mostrador para a escala escolhida (preta → cone / vermelha → esfera);
• Aplicar a carga nominal e esperar pelo tempo mínimo de 30 s;
• Retirar a carga nominal, deixando a pré-carga, e executar a leitura de dureza.
Ensaios dos Materiais – UAEM/UFCG
Ensaio de dureza por penetração
Dureza Rockwell (HR): Procedimento
Penetrador esférico
Penetrador cônico
Aplicação de 
uma força inicial
Aplicação de uma 
força nominal 
adicional
Descarregamento 
ao nível da força 
inicial
Ensaios dos Materiais – UAEM/UFCG
Ensaio de dureza por penetração
Dureza Rockwell (HR): Procedimento
Penetrador esférico
Penetrador cônico
Aplicação de 
uma força inicial
Aplicação de uma 
força nominal 
adicional
Descarregamento 
ao nível da força 
inicial
“Medida da profundidade de 
penetração descontando a 
recuperação elástica devido a uma 
carga maior e descontando a 
penetração de uma carga menor”
Ensaios dos Materiais – UAEM/UFCG
Ensaio de dureza por penetração
Dureza Rockwell (HR): Escala
Penetrador esférico
Penetrador cônico
Ensaios dos Materiais – UAEM/UFCG
Ensaio de dureza por penetração
Dureza Rockwell (HR): Escala
Ensaios dos Materiais – UAEM/UFCG
Dureza Rockwell 
(HR): Escala
Para materiais mais duros:
Cone de diamante
Esferas de aço maiores
Cargas maiores 
Para materiais mais moles:
Esferas de aço menores
Cargas menores
Em geral, temos:
Ensaios dos Materiais – UAEM/UFCG
Dureza Rockwell 
(HR): Escala 
superficial 
Neste ensaio, 
a pré-carga é de
3 kgf e a carga 
principal pode ser 
de 15, 30 ou 45 kgf
Ensaios dos Materiais – UAEM/UFCG
Ensaio de dureza por penetração
Dureza Rockwell (HR)
Cálculo da profundidade de penetração
Conforme a norma técnica brasileira, para validade do ensaio é necessário que o 
material deva apresentar espessura a partir de 17vezes a profundidade de 
penetração.
Penetrador de diamante (cone):
Penetrador esférico (esfera de aço endurecido):
e = 0,002 . (100 – HR)
e = 0,001 . (100 – HR)
e = 0,002 . (130 – HR)
e = 0,001 . (130 – HR)
normal
superficial
normal
superficial
Ensaios dos Materiais – UAEM/UFCG
Ensaio de dureza por penetração
Dureza Rockwell (HR)
Cálculo da profundidade de penetração
Exemplos:
Qual deve ser a profundidade aproximada de penetração que será atingida ao 
ensaiar um material com dureza de 40HRC?
Qual deve ser a espessura mínima de uma chapa que será submetida ao ensaio de 
dureza Rockwell para um material com dureza esperada de 80HRB?
Ensaios dos Materiais – UAEM/UFCG
Ensaio de dureza por penetração
Dureza Rockwell (HR): Vantagens
• Pequeno tamanho de impressão;
• Rapidez do resultado;
• As superfícies a serem testadas não necessitam de polimento;
• Isenta de erros humanos;
• Pequenas imperfeições na superfície do material são corrigidas pela pré-carga;
• Equipamento simples;
• Não necessita de sistema ótico.
Ensaios dos Materiais – UAEM/UFCG
Ensaio de dureza por penetração
Dureza Rockwell (HR): Desvantagens
• Não é uma escala contínua, seus resultados devendo ser comparados apenas 
com valores da mesma escala;
• Os valores de dureza Rockwell não apresentam uma relação matemática com a 
resistência mecânica dos materiais;
• Necessita usar várias escalas com uma variação de carga e geometria de 
penetradores para abranger todos os materiais;
• As escalas de dureza apresentam especificidade para cada material.
OBS: quando não se conhece o tipo do material a ser testado devemos sempre 
iniciar com a escala Rockwell C (HRC) devido a esta ser a maior carga e o penetrador 
ser indeformável.
Ensaios dos Materiais – UAEM/UFCG
Ensaio de dureza por penetração
Dureza Vickers (HV)
Ensaios dos Materiais – UAEM/UFCG
Ensaio de dureza por penetração
Dureza Vickers (HV): Características
• Método desenvolvido por Smith e Sandland em 1925;
• A dureza é relacionada com a leitura da média das diagonais de uma impressão 
na superfície do material provocada por meio de uma carga pré-estabelecida 
usando-se para isto um penetrador piramidal de diamante com base quadrada;
• O penetrador é uma pirâmide de diamante de base quadrada com ângulo entre 
faces de 136°;
• As cargas aplicadas podem ser de 1, 2, 3, 5 ,7 ,10 ,20, 30, 60 e 120 kgf;
• Este método representa uma relação entre a força aplicada (F) e a área (A) da 
impressão do penetrador após retirada da carga;
• O valor da dureza representa um valor da tensão;
Ensaios dos Materiais – UAEM/UFCG
Ensaio de dureza por penetração
Dureza Vickers (HV): Características
• Pelo fato do penetrador apresentar um ângulo entre faces de 136°, que é o 
mesmo ângulo entre as tangentes da esfera no ensaio Brinell, pode-se escrever a 
relação 1HV ≈ 1HB;
• Os valores de dureza obtidos são independentes da carga aplicada: ensaios 
realizados com cargas diferentes apresentam o mesmo valor de dureza;
• A impressão na superfície do material é um quadrado;
• A face oposta de onde é aplicada a carga não pode apresentar deformação;
• Método mais aplicado para pesquisa devido ao fato de uma maior precisão de 
leitura da impressão e pela variação de cargas (exemplo: leituras na ZTA em 
soldagem);
• Por apresentar um penetrador de diamante e uma variação grande de carga, é 
aplicado para qualquer tipo de material.
Ensaios dos Materiais – UAEM/UFCG
Exemplo do uso da dureza 
Vickers para avaliação da 
Zona Termicamente Afetada 
(ZTA) de uma peça soldada:
Dureza na região da solda a 
laser de aços 4340 e 300M
Linha de leitura da dureza
Ensaios dos Materiais – UAEM/UFCG
Comparação entre tamanhos de impressão das durezas 
Brinell e Vickers
Ensaios dos Materiais – UAEM/UFCG
Ensaio de dureza por penetração
Dureza Vickers (HV): Procedimento
• Obter uma superfície plana e polida;
• Selecionar carga e penetrador;
• Escolher local de aplicação da carga;
• Aplicar a carga e esperar entre 10-15 segundos;
• Retirar a carga e fazer a leitura da impressão (diagonal média);
• Calcular o valor da dureza através da expressão apropriada.
Ensaios dos Materiais – UAEM/UFCG
Ensaio de dureza por penetração
Dureza Vickers (HV): Cálculo da dureza
𝐻𝑉 =
𝐹
𝐴
𝐻𝑉 =
2𝐹 sin 68°
𝑑2
= 1,854
𝐹
𝑑2
𝐴 =
𝑑2
2 sin
136°
2
𝑑 =
𝑑1 + 𝑑2
2
Ensaios dos Materiais – UAEM/UFCG
Ensaio de dureza por penetração
Dureza Vickers (HV): Cálculo da dureza
Ensaios dos Materiais – UAEM/UFCG
Ensaio de dureza por penetração
Dureza Vickers (HV): Resultado
• O resultado da dureza Vickers pode ser dado com unidade de tensão mecânica:
HV = xx kgf/mm2 ou HV = xx MPa
• Pode também ser representado com a seguinte nomenclatura (definida em 
norma técnica):
xx HV yy/zz (Ex.: 450 HV 10/20)
Onde:
xx → valor da dureza
yy→ valor da carga
zz→ tempo de aplicação
Ensaios dos Materiais – UAEM/UFCG
Ensaio de dureza por penetração
Dureza Vickers (HV): Vantagens
• Endentação muito pequena, o que torna o teste não destrutivo. Ou seja, pode ser 
realizado em peças prontas (desde que garantida a planicidade da peça);
• Utilizado para caracterizar dureza em qualquer material;
• Utilizado em pesquisas por ser um teste de muita precisão;
• Escala contínua de dureza;
• Deformação nula do penetrador;
• Apresenta formulações para conversão de dureza em outras escalas;
• Capacidade de medir dureza em materiais de pequenas espessuras, inclusive 
como dureza superficial (microdureza)*;
Ensaios dos Materiais – UAEM/UFCG
Ensaio de dureza por penetração
Dureza Vickers (HV): *Microdureza Vickers
Considera‐se microdureza Vickers quando são utilizadas cargas inferiores a 1,0 kgf (10 N). 
As impressões medidas são da ordem de micrômetros ou nanômetros.
Microdurômetro Vickers Ultramicrodurômetro
Ensaios dos Materiais – UAEM/UFCG
Ultramicrodureza
Ensaio de dureza por penetração
Dureza Vickers (HV): *Microdureza Vickers
Ensaios dos Materiais – UAEM/UFCG
Ultramicrodureza
Ensaio de dureza por penetração
Ensaios dos Materiais – UAEM/UFCG
Ensaio de dureza por penetração
Dureza Vickers (HV): Desvantagens
• Por se tratar de um teste que necessita da leitura de uma impressão e por usar 
cargas pequenas, este ensaio torna-se demorado, não sendo recomendado para 
linhas de produção industrial;
• Necessita de uma superfície bem preparada, polida, sem nenhuma oxidação, e 
geralmente com ataque químico (para revelar contornos de grão e fases 
cristalográficas) para garantir uma perfeita leitura das diagonais da impressão;
• Devido o material do penetrador (diamante) torna-se um ensaio caro. 
• Podem ocorrer irregularidades da impressão que levam a erros de medição 
devido a:
• preparação inadequada do CP, originando uma superfície irregular ou faces 
não paralelas.
• anisotropia do material ensaiado.
Ensaios dos Materiais – UAEM/UFCG
Ensaio de dureza por penetração
Dureza Vickers (HV): Restrições e cuidados
Algumas condições de como se entra a amostra a ser analisada pode recorrer em 
erros de leitura das diagonais:
Afundamento da impressão: 
leitura da diagonal maior que a 
real (ex.: amostras recozidas).
Aderência da impressão: leitura 
da diagonal menor que a real 
(ex.: amostras encruadas).
Leitura correta 
da diagonal
Ensaios dos Materiais – UAEM/UFCG
Ensaio de dureza por penetração
Dureza 
Vickers (HV): 
Restrições e 
cuidados
Ensaios dos Materiais – UAEM/UFCG
Ensaio de dureza por penetração
Dureza Knoop (HK)
Ensaios dos Materiais – UAEM/UFCG
Ensaio de dureza por penetração
Dureza Knoop (HK)
• É um ensaio de microdureza (cargas inferiores a 1 kgf);
• Utiliza o mesmo princípio da microdureza Vickers (mesmo equipamento), com 
um penetrador de diamante que produz uma impressão em que a relação entre a 
diagonal maior e a menor é de 7:1;
• Por ser mais estreita é indicada para 
medida de camadas eletrodepositadas ou 
endurecidas;
• A penetração é a metade da obtida com 
um penetrador Vickers para uma mesmacarga;
• Outras aplicações:
• Medida da dureza de vidro
• Medida de dureza de camadas de tinta
Ensaios dos Materiais – UAEM/UFCG
Ensaio de dureza por penetração
Dureza Knoop (HK)
𝐻𝐾 =
𝐹
𝐴
=
𝐹
𝐶𝐿
𝐹 carga aplicada
C fator de correção relacionado à geometria da endentação
(idealmente 0,070279)
𝐿 comprimento da diagonal mais longa da impressão
Ensaios dos Materiais – UAEM/UFCG
Resumo das técnicas de ensaio de dureza por 
penetração

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