propriedades 02 artigo revista tubo n50

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tubo & cia artigo 
 
Caderno Técnico: 
DUREZA 
 
ENSAIOS DE DUREZA SÃO DE EXECUÇÃO SIMPLES E 
RÁPIDA, PORÉM REQUEREM UMA ANÁLISE CRITERIOSA 
DE SEUS RESULTADOS. 
 
(*) WILLY ANK DE MORAIS e (**) ANTONIO SERGIO MAGNABOSCO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A dureza dos materiais não é a ú-
nica característica mecânica que os 
mesmos apresentam e nem a mais 
importante para o projeto mecânico. 
Mesmo assim, este ensaio apresenta 
algumas características que o tornam 
bastante empregado na caracteriza-
ção dos materiais em geral: 
 
 É um ensaio de realização fácil e 
rápida. 
 A dureza é uma característica dire-
tamente correlacionada com a resis-
tência mecânica dos materiais, sen-
do bastante útil em sua estimativa. 
 A medição da dureza requer regi-
ões amostradas relativamente pe-
quenas e normalmente não implica 
na destruição ou restrição ao uso 
posterior da amostra. 
 
Por isso, no setor metal-mecânico, 
a dureza é bastante útil no controle 
de qualidade, seleção e até mesmo na 
especificação de materiais. Isso ocor-
re especialmente quando os materiais 
estão sofrendo tratamentos termo-
químicos (beneficiamento) ou quan-
do empregados em condições de 
desgaste mecânico. 
Porém, para empregar convenien-
temente os valores de dureza na 
prática, deve-se compreender sua 
forma de medição, a resposta do 
material durante o ensaio e a repre-
sentatividade dos valores obtidos. 
Quando estas questões não são con-
sideras, podem ocorrer perigosas 
inconsistências na seleção e análise 
dos materiais e na expectativa no seu 
desempenho conforme apontado 
pelos ensaios de dureza. 
Este artigo tem como objetivo e-
xatamente demonstrar os perigos na 
utilização direta e simples dos valo-
res obtidos em ensaios de dureza, 
mas também salientar suas virtudes. 
 
Figura 1. Esquema das três formas diferentes de se medir a dureza. Da esquerda para a 
direita: dureza por risco, penetração e rebote. De cima para baixio: início do processo de 
medição da dureza, resultados do teste de materiais duros e para materiais macios, respecti-
vamente. 
TIPOS DE DUREZA 
 
Existem três maneiras de se quan-
tificar a dureza: risco, penetração e 
rebote. A Figura 1 ilustra cada uma 
destas metodologias, cujo conceito 
básico é: 
 
 Dureza por Risco: o material mais 
duro risca o mais macio, sendo que 
o material macio deixa o seu traço 
(pó) na superfície do mais duro. 
 Dureza por Penetração: materiais 
macios cedem (deformam plasti-
camente) quando um penetrador de 
um material mais duro é pressiona-
do em sua superfície. 
 Dureza por Rebote: superfícies de 
materiais duros conseguem devol-
ver com maior facilidade a energia 
elástica de um corpo em queda li-
vre, fazendo-o subir a uma altura 
similar a inicial (maior rebote). 
 
Nestes ensaios o grau de dureza 
do material é quantificado pela com-
paração do grau de risco, penetração 
ou rebote obtido(s) quando se em-
prega um material de comparação 
mais duro. A Figura 2 ilustra duas 
condições contrárias que podem ser 
observadas em ensaios empregando 
as metodologias descritas. 
Cada forma de medição de dureza 
possui suas características particula-
res e, assim, empregáveis para situa-
ções e materiais específicos. 
 
DUREZA POR RISCO 
 
O processo de medição por dureza 
mais conhecido e ainda amplamente 
utilizado foi desenvolvido pelo mine-
ralogista vienense Friedrich MOHS 
(1773-1893). O princípio de funcio-
namento é simples e está ilustrado na 
Figura 1: um mineral é mais duro 
quando risca a superfície de um mi-
neral mais macio (como o diamante 
risca o vidro). Se o mineral que está 
sendo usado para riscar for mais 
macio, este deixa um traço na super-
fície do outro mineral (como o traço 
deixado por um giz no quadro). 
Como forma de quantificar a du-
reza neste escala, foram escolhidos 
10 minerais relativamente conheci-
dos, aos quais foram atribuídas dure-
zas crescentes de 1 a 10. 
A medição é feita empregando-se 
uma peça de borda fina e cortante 
sobre uma face nova, recentemente 
fraturada. Assim o valor da dureza 
Mohs de um mineral testado estará 
compreendida entre: 
 a dureza do primeiro mineral da 
escala que consegue riscá-lo e 
 do último mineral que não risca. 
O ensaio é usado frequentemente 
em mineralogia para caracterizar 
minerais e gemas, que são materiais 
tipicamente cerâmicos. Os valores 
obtidos nesta medição são relativos, 
pois conforme apresentado na Tabela 
1, a dureza dos minerais de referên-
cia não varia homogeneamente. 
 
Tabela 1. Valores de dureza Mohs 
Valor Descrição 
Mohs Absoluto Mineral Referência 
1 0,03 Talco Riscado pela 
unha 2 1,25 Gipsita 
3 4,5 Calcita Riscado por 
um canivete 4 5 Fluorita 
5 6,5 Apatita Riscado por 
lima de aço 6 37 Ortoclásio 
7 120 Quartzo 
Risca o vidro 8 175 Topázio 
9 1.000 Coríndon 
10 140.000 Diamante Não é riscado 
Ref.: Schumann, W.; Rochas e Minerais. LTC, 1985. 
 
Materiais com durezas superiores 
a 8 na escala Mohs possuem boa 
resistência para aplicações práticas, 
pois a poeira presente no ambiente 
não consegue degradá-los já que as 
partículas mais duras presentes na 
poeira são de quartzo, que possui 
uma dureza menor que 8. Assim, 
minerais, gemas ou materiais cerâmi-
cos com dureza acima de 8 não têm o 
brilho (rugosidade) e a precisão di-
mensional (qualidade das bordas) 
alterados pela ação do tempo (poei-
ra). Esta é uma característica impor-
tante tanto para aplicações industriais 
quando para joalheria. 
Em termos industriais, materiais 
cerâmicos duros são empregados nas 
mais diversas aplicações especial-
mente para usinagem e conformação 
devido à sua grande resistência ao 
desgaste (atrito). Alguns exemplos 
são os carbetos, nitretos e óxidos 
metálicos: SiC, SiN, SiO2, TiN, WC, 
Al2O3, etc. Estes materiais, apesar de 
não serem tipicamente caracterizados 
pela escala de Mohs, normalmente 
possuem durezas acima de 9. 
Por outro lado, materiais muito 
macios, tais como o talco e a grafita, 
ambos apresentam dureza 1 na escala 
de Mohs, são empregados como 
lubrificantes secos. Como a dureza é 
muito baixa, não é possível que estes 
materiais risquem as demais superfí-
cies, interpondo-se entre elas de 
forma a não produzir contato e des-
gaste. 
Apesar do seu aspecto prático, a 
medição de dureza por risco possui 
desvantagens, especialmente quando 
se considera a escala de Mohs: 
 
 Nem toda superfície possui a mes-
ma dureza, especialmente os mine-
rais formados de cristais grandes, 
ao contrário da maioria dos metais. 
 Materiais heterogêneos, tais como 
rochas, são formados de materiais 
de durezas variadas, assim sendo 
não possível aplicar este processo. 
 A medição depende demasiada-
mente da percepção do executor, 
pois existem minerais com durezas 
parecidas e a distinção não é fácil. 
 No caso de gemas, ou materiais nos 
quais se necessita uma boa superfí-
cie, o risco gerado pode inviabilizar 
o seu uso final. 
 Apesar de largamente empregada 
para minerais, o processo de medi-
ção de dureza por risco é impreciso 
demais para ser empregado de for-
ma prática nos materiais metálicos 
e poliméricos. 
 Os valores absolutos não são pro-
porcionais, como mostrado no grá-
fico da Figura 2. 
 
A dureza Mohs, apesar de sermais conhecida e mais antiga, não é a 
única forma de determinar a dureza 
pelo processo de risco. Existe uma 
forma empírica de quantificação da 
dureza através da utilização de risca-
dores padronizados. Este ensaio é 
conhecido como ensaio de dureza por 
lima (‘file hardness test’) existindo 
normas, como por exemplo, a SAE 
J864, e ferramentas disponíveis co-
mercialmente para a sua execução. 
Estas ferramentas possuem durezas 
variadas e seu uso leva a um resulta-
do subjetivo e que deve ser emprega-
do com considerável carga de julga-
mento por parte de quem executa o 
teste. 
Além dos ensaios tradicionais de 
dureza por risco, o conceito da resis-
 
 
Figura 2. Comparação entre a dureza 
Mohs e a microdureza por penetração 
VIckers. Estão indicadas as faixas de 
durezas dos materiais de engenharia. 
tência ao risco dos materiais duros 
pode ser adaptado em ensaios tecno-
lógicos. Este conceito está presente 
em ensaios para caracterizar a resis-
tência de filmes/tintas depositadas 
sobre superfícies ou mesmo para 
determinar a resistência à abrasão de 
uma superfície contra um componen-
te de dimensão padronizada em um 
meio específico. Este tipo de teste 
será abordado em um artigo posteri-
or, dentro desta série. 
 
DUREZA POR PENETRAÇÃO 
 
A medição da dureza por penetra-
ção é o método mais empregado pela 
indústria. Isso ocorre pela facilidade 
de se quantificar um parâmetro de 
dureza através de um número e tam-
bém por ser um método que apresen-
ta uma melhor sensibilidade para a 
análise dos materiais metálicos. 
O processo de dureza por penetra-
ção basicamente quantifica a resis-
tência do material à deformação 
plástica. Entretanto cada material 
possui uma resposta sob deformação 
plástica diferente. Uma forma de 
demonstrar este fato é através da 
aplicação da equação de Hollomon: 
 
 (1) 
Onde: K é uma constante plástica de 
resistência, n é o expoente de encruamen-
to do material,  a tensão efetiva para 
obter a deformação verdadeira . 
 
A Tabela 2 indica alguns valores 
que ilustram o comportamento sob 
deformação plástica de alguns metais 
e também da dureza por penetração, 
que está associada aos valores de 
resistência mecânica dos metais 
através de uma constante (KH) des-
crita pela equação: 
 
 (2) 
Onde: SLR é o limite de resistência 
(MPa), KH é uma constante (entre 2 e 5) 
e HB é a dureza Brinell do material. 
 
Tabela 2. Valores médios de característi-
cas mecânicas de alguns metais e ligas. 
Material 
K 
(MPa) 
n KH 
Aço baixo C 600 0,25 3,44 
Aço médio C 750 0,20 3,43 
Aço alto C 1000 0,10 3,42 
Aço Inox Fer. 800 0,20 3,22 
Alumínio puro 200 0,31 4,30 
Ligas 
de Al 
Recoz. 400 0,15 4,00 
Encruadas 3,85 
c/ silício 250 0,12 3,60 
Cobre puro 450 0,33 4,00 
Ligas de Mg 650 0,28 4,20 
 
Podem-se empregar os valores de 
K e n da Eq.1 (Hollomon) para obter 
a máxima tensão que pode gerar uma 
deformação homogênea (sem estric-
ção) em tração pura (Fmáx=n): 
 
 
 
 
 
(3) 
 
Os valores de KH da Tabela 2 po-
dem ser diretamente relacionados aos 
valores de SLR da Eq. 3, conforme 
mostrado no gráfico da Figura 3. 
Nesta figura a relação que pode ser 
percebida realmente indica que os 
ensaios de dureza por penetração 
estão intrinsecamente vinculados ao 
processo de deformação plástica dos 
materiais sendo testados. 
A influência do processo de de-
formação plástica dos materiais, 
explicitada pela Equação de Hollo-
mon, implica na necessidade de: 
 existência de tabelas específicas para 
cada metal ou liga para correlacionar 
as várias escalas de dureza entre si. 
 e diferentes constantes que relacio-
nam a dureza Brinell (HB) ou Vic-
kers com o limite de resistência me-
cânica em tração (SLR). 
 
As normas ASTM E140, DIN 
50150 e ISO 18265 trazem diferentes 
tabelas que correlacionam estas du-
rezas entre si. A Figura 4 ilustra, 
genericamente, a relação entre diver-
sas escalas de dureza entre si. 
 
DUREZA POR PENETRAÇÃO: 
variações 
 
Existem algumas pequenas varia-
ções na medição da dureza por pene-
tração no que diz respeito ao tipo de 
penetrador e ao que será medido 
posteriormente. Como o penetrador 
deve ser mais duro que o material em 
análise a escolha mais lógica para tal 
seria o diamante, mas por praticidade 
também é empregado aço temperado 
ou carbonetos duros. Enquanto estes 
últimos são esféricos, os penetrado-
res de diamante só podem ser obtidos 
em geometrias específicas. Os pene-
tradores esféricos oferecem uma 
medição de dureza mais homogênea. 
Padronizado em 1900, a dureza 
Brinell (HB) consiste na impressão 
 
 
Figura 3. Dependência entre o compor-
tamento em deformação plástica (SLR) e 
em dureza (KH). 
 
Figura 4. Comparação entre diferentes escalas de dureza entre si: Brinell. Os valores são 
das durezas Brinell (em baixo) e da escala (Vickers, Mohs, Knoop, Rockwell C ou Rock-
well B) em questão (em cima). Exemplo: 1.000HK  1.000HV  990HB. 
em uma superfície metálica lisa e 
isenta de óxidos com uma esfera de 
aço de 10 mm de diâmetro e uma 
carga de 3000kgf (3 ton.). A Figura 5 
ilustra a interação entre o penetrador 
Brinell e uma amostra metálica. 
 
De acordo com o material, esta 
carga pode ser menor e a esfera de 
carboneto de tungstênio. O tempo de 
aplicação da carga é, geralmente, 
30s. Após a remoção da carga, mede-
se o diâmetro da impressão, com a 
utilização de um microscópio de 
baixa resolução, fazendo-se a média 
de duas leituras. A dureza Brinell é 
dada por: 
 
 
(4) 
Onde: P é a carga aplicada (kgf), D é o 
diâmetro do penetrador (mm), d é o 
diâmetro da impressão (mm) e t é a 
profundidade da impressão (mm). 
 
Logo, a unidade da dureza Brinell é 
kgf/mm2. É possível utilizar carga 
e/ou esfera de diâmetro diferentes 
dos padronizados, para tal deve-se 
manter o ângulo de contato entre o 
penetrador esférico e a superfície 
constante. Isto implica que se tenha: 
 
 
(5) 
 
O tamanho relativamente grande 
da impressão Brinell permite avaliar 
a dureza, praticamente independente 
de heterogeneidades locais e da rugo-
sidade superficial do material. Con-
tudo, seu uso não é recomendado 
para objetos pequenos. Além disso, a 
presença de tensões residuais, pre-
sentes no material, ou oriundas da 
grande deformação plástica induzida 
pelo teste, altera o comportamento do 
material e reposta obtida no ensaio. 
O teste de dureza Rockwell é o 
mais amplamente utilizado, devido à 
sua velocidade, menor possibilidade 
de erros operacionais, pequeno tama-
nho de impressão e capacidade de 
distinguir pequenas diferenças entre 
materiais duros. 
A principal característica do teste 
é o uso de uma pré-carga, empregada 
para ajustar o corpo de prova, mini-
mizando a necessidade de preparação 
da superfície e reduzindo a tendência 
para a aderência do metal no pene-
trador. Após a aplicação da carga 
principal, mede-se a profundidade de 
penetração em múltiplos de 810-5 
polegadas (aproximadamente 2 m). 
Menores penetrações (ou seja, maio-
res durezas) implicam em números 
de dureza grandes. Porém este é um 
número arbitrário, portanto sem 
unidades. 
Normalmente, são utilizados pene-
tradores de diamante em forma côni-
ca, com ponta levemente arredonda-
da em um ângulo de 120º. Este é 
denominado penetrador de Brale. 
Também podem ser utilizadas esferas 
de aço com 
1
/8 ou 
1
/16 de polegada. 
As cargas usualmente utilizadassão 
60, 100 e 150 kgf. 
Já que a dureza Rockwell é função 
da carga e do penetrador, torna-se 
necessária a especificação da combi-
nação empregada e isso é convencio-
nalmente feito com o uso de sufixos, 
como ilustrado na Tabela 3. 
 
Tabela 3. Exemplos de escalas Rockwell. 
HRX Penetrador 
P 
(kgf) 
Aplicações 
A Cone Diam. 60 
Aço cemen-
tado 
B Esfera 1/16” 100 
Ligas Cu, 
aço macio 
C Cone Diam 150 
Aço e f.f. 
duros 
D Cone Diam. 100 
Aço fino e 
f.f. maleável 
E Esfera 1/8” 100 
f.f., ligas de 
Al e Mg 
F Esfera 1/16” 60 
Cu e chapas 
finas macias 
 
Os principais cuidados a serem 
tomados neste ensaio são: 
 O penetrador e o suporte devem estar 
limpos e bem assentados; 
 A superfície a ser testada deve estar 
limpa, seca, lisa e livre de óxidos. 
Contudo, não precisa de polimento; 
 Medidas retiradas em superfícies 
cilíndricas devem ser corrigidas teó-
rica ou empiricamente; 
 Recomendando-se espessura de no 
mínimo 10 vezes a profundidade da 
impressão; 
 Deve-se padronizar a velocidade de 
aplicação da carga, especialmente pa-
ra materiais macios. 
Uma possibilidade importante na 
medição da dureza Rockwell é o 
emprego de corpos de prova grandes 
ou de superfícies não planas, como 
anéis e tubos. Nestes casos são ne-
cessárias ajustes no procedimento de 
teste. 
Quando o um penetrador é força-
do contra uma superfície curva o 
mesmo penetra de forma diferente do 
que normalmente faria em uma su-
perfície plana. Se a superfície for 
convexa o penetrador penetra mais, 
oferecendo um valor de dureza me-
nor do que o real. Caso a superfície 
seja côncava o penetrador penetra 
menos e o valor da dureza será maior 
que o real. Para diâmetros maiores 
que 1 polegada a diferença é despre-
zível. Quando são medidas durezas 
de materiais macios em diâmetro 
menores que 1polegada é necessário 
associar o valor da dureza medida ao 
diâmetro empregado e fatores de 
correção devem ser usados. 
Na dureza Vickers é empregado 
um penetrador de diamante em forma 
de pirâmide de base quadrada, com 
ângulo de 136º entre as faces opostas 
que gera uma impressão no formato 
de um losango regular. O valor da 
dureza é dado pela relação entre a 
carga aplicada e a área da impressão 
obtida conforme a equação: 
 
 
(6) 
Onde: P é a carga aplicada (kgf) e L é a 
medida média das diagonais da impres-
são deixada no teste (mm). 
 
Já que o penetrador é de diamante, 
que é praticamente indeformável, o 
número de dureza obtido é o mesmo, 
qualquer que seja a carga utilizada 
desde que o material seja homogê-
neo. Assim, em função da dureza do 
material, varia-se a carga, para que se 
tenha uma impressão regular, sem 
deformação e com tamanho facil-
mente mensurável. 
Como a precisão da dureza de-
pende da precisão da medida das 
diagonais (L) então os equipamentos 
de dureza Vickers contam com ins-
trumentos óticos para uma medição 
mais acurada da região impressa. 
A dureza Vickers emprega uma 
escala contínua e gera uma impressão 
extremamente pequena que normal-
mente não danifica a peça. Se bem 
executado o ensaio apresenta grande 
precisão da medida, pois o penetra-
dor apresenta uma deformação nula. 
Assim é aplicável na medição de 
toda gama de dureza, para todos os 
materiais. 
As cargas empregadas variam en-
tre 1 a 120kgf, normalmente. Porém, 
 
 
Figura 5. Perfil de deformações imposto 
por um penetrador esférico, empregado 
na dureza Brinell (ASM International). 
desde que se tenham disponíveis 
equipamentos precisos o suficiente, é 
possível aplicar cargas menores. 
Desta forma, empregando-se cargas 
de poucos quilogramas ou mesmo 
alguns gramas é possível medir a 
dureza em: 
 qualquer espessura de material; 
 superfícies (alteradas ou tratadas); 
 fases diferentes na microestrutura; 
 camadas para determinar o gradiente 
e profundidade de tratamento. 
 
O ensaio exige a preparação cui-
dadosa do material. Além da aplica-
ção em pesquisa, a dureza Vickers é 
utilizada para medição da variação 
estrutural de materiais (por exemplo, 
obtida em tratamentos termo-
químicos ou na soldagem), na análise 
de materiais muito duros ou muito 
moles e nos ensaios de materiais 
finíssimos. 
É necessário que os lados do lo-
sango impresso sejam retilíneos. 
Lados abaulados podem ser obtidos 
em função da orientação cristalina 
dos grãos (cristais) ou na presença de 
tensões residuais, como mostrado na 
Figura 6. Além disso, materiais mui-
to frágeis podem apresentar trinca-
mento nas laterais da impressão. Em 
algumas aplicações, o comprimento 
das trincas formadas é empregado 
como uma forma de determinar a 
tenacidade à fratura do material. 
 
A microdureza Vickers ou Kno-
op é uma técnica de medição de 
dureza em pequenas áreas. Graças ao 
tipo de penetrador empregado, po-
dem-se utilizar cargas pequenas entre 
10gf e 1kgf e gerar uma impressão 
pequena o suficiente para determinar 
a dureza localizadamente. Assim, os 
objetivos desta técnica podem ser 
resumidos em três: 
 Determinação de dureza individual 
de microconstituintes; 
 Medida de gradientes de dureza em 
superfícies carbonetadas; 
 Verificação da dureza de peças deli-
cadas (exemplo: molas de relógios). 
 
A diferença entre as durezas Kno-
op e Vickers é o tipo de penetrador 
empregado, que gera formatos de 
impressões diferentes. No caso da 
dureza Knoop, a impressão é na 
forma de um losango, com a razão 
entre as diagonais de 4,29 para 30,53, 
para uma profundidade de 1. Esta 
geometria alongada permite a medi-
ção da dureza com precisão muito 
maior do que a dureza Vickers, além 
da possibilidade de medir a dureza 
em distâncias mais curtas. A Figura 7 
ilustra os aspectos dos penetradores 
Vickers e Knoop, além de ilustrar 
uma aplicação prática para ambos os 
casos. 
Na determinação da microdureza, 
a superfície tem que ser cuidadosa-
mente preparada, com polimento 
metalográfico e tomando-se o cuida-
do de não haver encruamento super-
ficial para não causar o efeito distor-
cional mostrado na Figura 6. 
 
DUREZA POR REBOTE 
 
A dureza pode ser empiricamente 
associada à resposta elástica ou ao 
comportamento plástico do material. 
Durante os métodos tradicionais de 
medição de dureza por penetração o 
material é conformado plasticamente, 
daí o vínculo direto deste tipo de 
dureza ao comportamento plástico do 
material e indiretamente ao seu limite 
de resistência. 
Por outro lado, a dureza por rebote 
possui um caráter dinâmico e está 
associada com a capacidade de devo-
lução de energia (reversivelmente) 
pela superfície do material. Esta 
capacidade está diretamente vincula-
da ao comportamento elástico do 
material, neste caso à sua rigidez ou 
dureza. 
Assim, alguns ensaios de dureza 
dinâmicos ou por rebote, foram de-
senvolvidos, porém poucos são usa-
dos na prática, sendo os dois mais 
comuns a dureza Shore e Leeb. 
O escleroscópio (em inglês Scle-
roscope) para medição da dureza foi 
concebido por Albert Shore em 1907 
e ainda é empregado freqüentemente 
para medir a dureza de amostras 
grandes tais como peças de aço for-
jado ou barras/tarugos de metal. 
Neste ensaio um martelo de diamante 
é solto de uma altura fixa sobre a 
superfície do material sendo testado. 
A altura do rebote alcançado pelo 
martelo quantifica a dureza do mate-
rial, exatamente como esquematizado 
na Figura 1. 
A qualidade superficial para a rea-
lização dos ensaiosde dureza Shore 
deve ser adequada para a obtenção de 
resultados concisos e a superfície 
adequada varia com a dureza da 
amostra. As superfícies de teste de 
materiais macios não precisam de um 
acabamento superior; porém peças de 
alta dureza, como aços temperados, 
de necessitam de superfícies polidas 
para a execução dos testes. 
Ensaios em materiais macios de-
vem ser feitos em amostras de maior 
espessura, para serem obtidos resul-
tados de dureza consistentes. Mesmo 
em materiais endurecidos, deve-se 
considerar a possível influência de 
um eventual núcleo mais macio. 
Chapas finas de aços temperados, 
com espessuras a partir de 0,25mm, 
por exemplo, podem ter sua dureza 
eficientemente medida pelo método 
Shore, desde que a dureza seja ao 
menos 30HS. 
Na execução do ensaio de dureza 
por rebote é importante manter um 
alinhamento vertical do dispositivo 
 
 
Figura 6. Exemplos de impressões 
Vickers que podem ser obtidas. A ideal 
é a do centro, sem distorções. 
 
 
 
Figura 7. Penetradores Vickers (acima) e Knoop (abaixo), impressões geradas e possí-
veis aplicações na determinação de microdurezas. 
de teste. Daí, recomendar-se apoiá-lo 
em três pontos, dois dos quais devem 
ser ajustáveis para facilitar o nivela-
mento. Vibrações também devem ser 
evitadas, pois interferem na queda do 
martelo durante o teste, causando 
leituras inconsistentes. 
Outro método de medição é a du-
reza Leeber, que emprega um apare-
lho portátil contendo um pequeno 
impactador, o qual é impulsionado 
por uma mola na superfície a ser 
testada. Assim, o nivelamento influ-
encia menos nos resultados da dureza 
Leeb que é definida como: 
 
 
(7) 
Onde: HLX é a dureza Leeb, VI e VR as 
velocidades de Impacto e Rebote, respec-
tivamente, e X é um sufixo que indica o 
dispositivo empregado. 
 
Existem alguns tipos de dispositi-
vos de dureza Leeb, cada qual ade-
quado para um determinado tipo de 
material. Por viabilizar a medição 
das velocidades, os dispositivos de 
dureza Leeb são eletrônicos. 
 
OUTROS MÉTODOS 
 
Além dos três métodos tradicio-
nais de medição da dureza, é possível 
empregar medidas ultrassônicas ou 
determinação do grau de cedência de 
superfícies com aplicação de cargas 
variadas. 
No teste de borrachas, por exem-
plo, é empregada uma escala especial 
de dureza conhecida como IRHD 
(International rubber hardness de-
grees). Os ensaios consistem na 
medição da diferença entre a profun-
didade da penetração causada por um 
penetrador esférico na superfície com 
aplicação de uma pequena carga, 
seguida pela aplicação de uma força 
de grande magnitude. 
 
NATUREZA LOCALIZADA 
 
A medição de dureza é um ensaio 
de natureza localizada, que pode não 
representar as características mecâni-
cas do material sendo analisado. Por 
isso, torna-se necessária a medição 
de uma maior quantidade de valores 
de dureza de uma mesma amostra. 
A Tabela 4 ilustra um exemplo 
desta situação. Foram testadas 8 
amostras homogêneas, na superfície 
da quais foi desenhado um círculo de 
50mm de diâmetro, subdividido em 
oito partes. Foram medidas alterna-
damente 4 valores de durezas Vic-
kers com 5 e 10kgf igualmente espa-
çadas ao longo do perímetro destes 
círculos. As amostras foram posteri-
ormente testadas em tração. 
 
Tabela 4. Resultados de comparação entre 
medições de dureza Vickers com 5 e 10kgf. 
Amostra 
HV 
5kgf 
HV 
10kgf 
SLE 
(MPa) 
SLR 
(MPa) 
1 198 195 582 667 
2 191 192 548 635 
3 199 199 556 644 
4 194 194 560 635 
5 193 194 562 639 
6 190 196 558 644 
7 194 199 565 642 
8 213 209 555 633 
 
Média 196 197 561 642 
Desvio 1,1% 0,6% 1,8% 1,7% 
 
Os resultados ilustram que, apesar 
de iguais, os valores de dureza Vic-
kers apresentam uma maior dispersão 
com menor carga. Isso ocorre, por-
que o volume de material testado é 
ligeiramente menor do que quando é 
empregada uma carga de 10kgf. 
Estes resultados foram obtidos no 
laboratório da UNISANTA, em con-
dições especiais. Normalmente, na 
prática, a diferença entre os valores 
medidos é bem maior. 
À medida que o material tornar-se 
cada vez mais heterogêneo, o ensaio 
de dureza é cada vez menos repre-
sentativo das características mecâni-
cas de todo o material. Porém, em 
aplicações interessantes, é justamente 
o caráter localizado do ensaio de 
dureza que pode ser explorado. 
A Figura 8 exemplifica ensaio de 
dureza empregado para analisar uma 
junta soldada para definir um critério 
de qualidade e aceitação. Em ativi-
dades de análise de falhas, um dos 
autores percebeu, por exemplo, que 
valores de gradientes de dureza supe-
riores a 200HV/mm tendem a causar 
problemas mecânicos a longo tempo 
que geralmente levam estruturas 
soldadas à ruptura por fadiga. Assim 
sendo, o ensaio de dureza torna-se 
fundamental para o controle de pro-
cessos de solda, tratamentos superfi-
ciais, quantificação de superfícies 
para aplicações em situações de 
desgaste, entre outras. 
 
CONCLUSÕES 
 
A medição e utilização da dureza 
pode ser uma grande aliada aos pro-
cessos de controle de produção, re-
cebimento e qualidade. Existem 
vários métodos disponíveis e varia-
ções adequadas para os diferentes 
tipos de materiais. Apesar de sua 
natureza localizada e potencialmente 
pouco representativa das característi-
cas de todo o material, a medição de 
dureza apresenta grandes vantagens 
para os processos de controle de 
qualidade pela sua versatilidade, 
rapidez e capacidade de quantificar 
heterogeneidades. 
 
 
 
 
 
 
 
 
(*) Doutorando, Mestre, Eng
o
 Meta-
lurgista, Téc. em Metalurgia. Es-
pecialista em Produto da Usimi-
nas-Cubatão, Prof. Adjunto da 
Faculdade de Engenharia da 
UNISANTA, Consultor Técnico 
da Inspebras e Diretor da divisão 
técnica “Aplicações de Materi-
ais” da ABM. E-mail: will-
yank@unisanta.br; wil-
ly.morais@usiminas.com e will-
yank@inspebras.com. 
(**)Mestre, Especialista, Eng
o
 Meta-
lurgista,. Engenheiro de Produto 
Sênior da Usiminas-Cubatão. 
asmagna@gmail.com. 
 
Figura 8. Perfil de microdureza em uma junta soldada (à esquerda) ilustrando um pe-
queno gradiente de dureza na junta soldada da peça (15HV/mm).