Relatório - Durometro

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UNIVERSIDADE TUIUTI DO PARANÁ 
 
ANA PAULA FERREIRA ANDRADE 
ITALO CANO 
JEFFERLIN SANDRO DEPINE MAFRA JUNIOR 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RELATORIO DE METROLOGIA - DURÔMETRO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CURITIBA 
2015 
INTRODUÇÃO 
Esse relatório foi desenvolvido em cima de um experimento desenvolvido no 
Núcleo de Engenharia Mecânica da Universidade Tuiuti do Paraná, onde o grupo 
desenvolveu um teste de dureza em um material que sofreu com o processo de 
solda e aquecimento de suas propriedades. 
Um experimento bem completo, pois faz com que os alunos tenham contato 
com ferramentas de corte, maquinas e processo de soldagem, processos de 
acabamento e polimento, processo de reações químicas para verificação de áreas 
afetadas durante a solda, além de permitir o contato dos alunos com mais um 
elemento de medição, o durômetro. 
 
 
 
 
1 OBJETIVO DO ESTUDO 
Além de proporcionar aos alunos o contato com vários processos de 
fabricação, esse experimento tem como objetivo principal fazer com que os alunos 
tenham contato com o durômetro, uma ferramenta de medição utilizada para adquirir 
grandezas que representam a dureza do material de uma peça antes e depois de 
seu processamento, seja um tratamento térmico, processo de solda, entre outros 
processos que podem alterar as características do material 
 
2 DURÔMETRO 
É um instrumento de medição utilizado para medir a dureza do material. o 
primeiro durômetro foi construído em 1920 pela fabricante de instrumentos Albert F. 
Shore, com a finalidade de medir a dureza de polímeros, borrachas e elastômeros. 
Esse equipamento pode permitir a leitura de coeficientes como a viscosidade 
elástica por exemplo. Mas essas medições só serão possíveis em ensaios mais 
longos. A seguir temos a foto de um durômetro para ilustração. 
 
Figura 01: Durômetro 
 
3 MATERIAL UTILIZADO NO EXPERIMENTO 
Para esse experimento utilizamos dois pedaços de chapa de aço 1020 que 
foram soldados com soldas do tipo eletrodo e MIG-MAG, depois, com o auxilio de 
um elemento cortante dividimos a peça em tiras com aproximadamente 1cm de 
espessura. Depois de efetuarmos o devido acabamento na peça nós realizamos, 
com auxilio da Professora Luciana, desenvolvemos o processo de reação química 
que iria indicar as parte que sofreram com o calor do processo devido a execução 
das soldas. 
4 ETAPAS DO EXPERIMENTO 
1- Solda das chapas em formato “T” em eletrodo com MIG-MAG; 
2- Resfriamento da peça em água corrente; 
3- Corte da peça no policorte gerando uma face adequada para as analises futuras; 
4- Lixamento da face a ser estudada em lixa de 600; 
5- Polimento da face da peça na politriz com alumina; 
6- Ataque químico com Iodo 2%; 
7- Verificação de dureza Vickers nas duas regiões de solda; 
 
5 MÉTODO UTILIZADO: DUREZA VICKERS 
O método de dureza Vickers, representado pela abreviação HV (Hardness 
Vickers), é um ensaio em que um penetrador de diamante em forma de pirâmide de 
base quadrada e ângulo entre faces de 136° é comprimido contra a peça a ensaiar 
por uma força pré-determinada. Após a remoção da força, medem-se as diagonais 
da impressão e o número de dureza Vickers é calculado dividindo o valor da carga 
de ensaio P pela área de impressão S. O método de dureza Vickers fornece escala 
contínua de dureza que varia entre HV5 até HV1000Kgf/mm^2 para cada carga 
utilizada. 
Os valores da dureza HV são obtidos por meio de tabelas que acompanham 
as máquinas de dureza e mostram o valor em função das diagonais (d) medidas na 
máquina e das cargas aplicadas disponíveis. A título de exemplo, considera-se parte 
de uma tabela de números de dureza com carga de 5kgf; supondo que uma diagonal 
medida pelo micrômetro do durometro tenha valor de 0,093, procura-se na linha 
correspondente à diagonal o valor centesimal da medida, que neste caso é 0,09. 
Depois, procura-se na coluna de milésimos, o valor que complementa a medida, isto 
é, 0,003; no ponto de encontro da linha com a coluna estará o valor correspondente 
à dureza Vickers, 1072HV. 
 
6 PROCESSO DE ACABAMENTO DA PEÇA 
Após coletarmos a peça soldada em “T”, fornecida pelo GT-03, foi feito o 
acabamento da peça para obtermos mais claramente os nossos resultados, 
conforme ilustramos abaixo. 
 
Figura 02: Retirando os cantos vivos com a Lima. 
 
Figura 03: Polimento da Peça na Politriz com lixa de 600. 
Depois de efetuarmos o devido acabamento colocamos o corpo de prova em 
Iodo 2%, pois este gera uma reação química que permite-nos ver onde ocorreram 
mais danos na peça após o processo de solda. 
 
Figura 04: Processo de reação no Iodo 2% 
 
Figura 05: Marcação da área afetada pela solda após a reação com o Iodo 2% 
 
 
 
7 PROCESSO DE RETIRADA DE DADOS PARA ANALISE 
Para retirarmos as medidas de dureza, nos dirigimos ate o Núcleo de 
Engenharia Mecânica da Universidade Tuiuti do Paraná, onde retiramos os dados 
com o equipamento existente lá. 
 
Figura 06: Retirando as Medidas no Durômetro 
 
8 MEDIÇÕES DE DUREZA DA ZONA AFETADA PELO CALOR 
As medições de dureza foram realizadas nos dois pontos de solda, Eletrodo 
com mig-mag, assim, conseguimos analisar resultados nas áreas afetadas e não 
afetadas pela solda feita no corpo de prova. 
Verificam-se os pontos de dureza com seus respectivos valores: HV= 60,89 
(material base); HV=81,30(material de adição). Nota-se, portanto, uma maior dureza 
do material de adição. 
DADOS DO EXPERIMENTO 
LOCAL 1ª MEDIÇÃO 2ª MEDIÇÃO 
ZONA NÃO AFETADA 61 HSR 59 HSR 
ZONA TERMICAMENTE AFETADA 46 HSR 44 HSR 
ZONA AFETADA PELA SOLDA 75 HSR 82 HSR 
 
Tabela 01: Valores obtidos em direção da solda. 
 
9 CÁLCULOS DE ERRO PARA AS AREAS NÃO AFETADA, 
TERMICAMENTE AFETADAS E AFETADAS PELA SOLDA 
9.1 ZONA NÃO AFETADA 
9.1.1 Media dos valores medidos 
 
 
 
 
9.1.2 Desvio padrão 
 √(
( ) ( ) 
 
) = 
9.1.3 Resultado da medição 
 
9.1.4 Incerteza de tipo 
 a 
 
√ 
 
9.1 ZONA TERMICAMENTE AFETADA 
9.2.1 Media dos valores medidos 
 
 
 
 
9.2.2 Desvio padrão 
 √(
( ) ( ) 
 
) = 
9.2.3 Resultado da medição 
 
9.2.4 Incerteza de tipo 
 a 
 
√ 
 
 
9.1 ZONA AFETADA PELAS SOLDAS 
9.3.1 Media dos valores medidos 
 
 
 
 
9.3.2 Desvio padrão 
 √(
( ) ( ) 
 
) = 
9.3.3 Resultado da medição 
 
9.3.4 Incerteza de tipo 
 a 
 
√ 
 
 
 
 
DISCUSSÃO E CONCLUSÃO 
Após a execução dessa analise, além de adquirirmos vários conhecimentos 
sobre processos como o de solda, acabamento, polimento de peças, retirada de 
campos vivos, entre outro processos envolvidos, podemos perceber que a analise 
do material adicionado para dar dureza a uma ligação entre duas peças só é 
possível com a deformação das características originais do material para aderir a 
peça que esta sobreposta a ela. Percebemos que na parte com solda de eletrodo 
com MIG-MAG obtivemos uma melhor penetração da solda e também a zona 
termicamente afetada pelo calor perante o processo envolvido, no caso a solda. 
Agradecemos desde já o GT-03 que nos forneceu o material para o corpo de 
prova e a professora Luciana que nos auxiliou no processo de reações químicas 
com a peça. Além disso, devemos agradecer ao professor Paulo Lagos, pois mesmo 
ele sabendo que o GT-03 tinha a peça para nos fornecer, ele fez com que todos os 
integrantes não só da nossa equipe, mas de todas as outras também realizassemtodo o processo de fatiamento e acabamento. isso foi legal pois permite com que 
pessoas que nunca tiveram contado com esses processos pudessem ter uma 
chance na universidade de colocar a mão na massa. o que nos proporcionou 
momentos como os das figuras a seguir. 
 
 
REFERENCIAS 
 CONVERSÃO DE DUREZA: 
 
BESTAR, Divulgou no seu site “Conversão de Dureza” que esta disponível 
no link: <http://www.bestar-steel.com/hardness?lang=po> . Ultimo acesso em 16 de 
Setembro de 2015 as 14h03m. 
 
 ENSAIOS DE MECÂNICA: DUREZA: 
 
NOVO INFO SOLDA, Divulgou em seu site o texto “Ensaio Mecânico de 
Dureza” que esta disponível no link : <http://www.infosolda.com.br/biblioteca-
digital/livros-senai/ensaios-nao-destrutivos-e-mecanicos/212-ensaio-mecanico-
dureza.html> . Ultimo acesso em 18 de Setembro de 2015 as 23h56m. 
 
LAGOS. Paulo, nos forneceu material de apoio disponível na pasta do 
dropbox referente a área de metrologia.