1.Relatório Rockwell

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UNIVERSIDADE PAULISTA DE SOROCABA - UNIP 
INSTITUTO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA - ICET 
ENGENHARIA MECÂNICA 
 
 
 
 
 
ICARO NEGRETTI FARO - C66EHE-4 – EM6P17 
LARISSA COSTA SILVA - C6663A-8 – EM6Q17 
LUCAS PERCINATO DA SILVA DE PAULO - C694JA-9 – EM6Q17 
 
 
 
 
 
EXPERIÊNCIA LABORATÓRIO DE MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO APLICADA 
ENSAIO ROCKWELL 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Sorocaba/SP 
2º Semestre/2017 
 
 
ICARO NEGRETTI FARO - C66EHE-4 – EM6P17 
LARISSA COSTA SILVA - C6663A-8 – EM6Q17 
LUCAS PERCINATO DA SILVA DE PAULO - C694JA-9 – EM6Q17 
 
 
 
 
 
 
 
EXPERIÊNCIA LABORATÓRIO DE MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO APLICADA 
ENSAIO ROCKWELL 
 
 
 
 
 
 
 
Experiência laboratorial apresentada à 
Universidade Paulista de Sorocaba, sob 
orientação da Prof.ª Dra. Adriane Ferreira. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Sorocaba/SP 
2º Semestre/2017 
1 
 
SUMÁRIO 
1 INTRODUÇÃO .................................................................................................. 2 
1.1 OBJETIVOS ...................................................................................................... 2 
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ............................................................................. 2 
2.1 ENSAIO DE DUREZA....................................................................................... 2 
2.1.1 Dureza Rockwell ............................................................................................. 3 
2.1.2 Ensaio Rockwell ............................................................................................. 4 
2.1.3 Penetradores de Dureza Rockwell ................................................................. 4 
2.1.4 Descrição do ensaio ....................................................................................... 5 
2.1.5 Normas ........................................................................................................... 6 
2.1.6 Vantagens e Desvantagens ............................................................................ 6 
3 MATERIAIS E MÉTODO .................................................................................. 6 
3.1 MATERIAIS ...................................................................................................... 6 
3.2 MÉTODO .......................................................................................................... 6 
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO ........................................................................ 9 
5 CONCLUSÃO ................................................................................................. 10 
6 REFERÊNCIAS .............................................................................................. 11 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2 
 
1 INTRODUÇÃO 
 
1.1 OBJETIVOS 
O principal objetivo será obter o entendimento a respeito dos procedimentos e 
normas para a realização do ensaio de dureza da amostra. 
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 
 
Dureza é uma propriedade mecânica muito utilizada na especificação de 
materiais, nos estudos e pesquisa mecânicas e metalúrgicas e na comparação de 
materiais diversos. Sendo a propriedade de um material que permite a ele resistir à 
deformação plástica (permanente), usualmente por penetração. O termo dureza 
também pode ser associado à resistência à flexão, risco, abrasão ou corte. 
 
2.1 ENSAIO DE DUREZA 
A maioria dos ensaios de dureza estáticos consiste na impressão de uma 
pequena marca feita na superfície da peça, pela aplicação de pressão, com uma ponta 
de penetração. A medida da dureza do material é dada em função das características 
da marca de impressão e da carga aplicada. 
O método mais comum de obtenção do valor de dureza é medir a profundidade 
ou área deixada por um instrumento de endentação de formato específico sobre o 
material, usando-se para tal uma força definida, aplicada durante um tempo 
específico. É a determinação da dureza por penetração. 
Para materiais mais 'moles' como borrachas e plásticos, a dureza é usualmente 
determinada por choque, onde um instrumento causa impacto sobre a superfície do 
material. Parte da energia do choque é usada para a medida da dureza. 
Os principais métodos padronizados de medição são: Brinell, Vickers e 
Rockwell. 
Por razões práticas e de calibração, cada um dos métodos é divido em campos 
de escala, definidos por uma combinação de carga aplicada e geometria do 
endentado. 
 
3 
 
2.1.1 Dureza Rockwell 
 
Em 1922, Rockwell desenvolveu um método de ensaio de dureza que utilizava 
um sistema de pré-carga. Este método apresenta algumas vantagens, pois permite 
avaliar a dureza de metais diversos, desde os mais moles até os mais duros. 
Entretanto, também tem limitações, o que indica que está longe de ser a solução 
técnica ideal. 
O ensaio Rockwell, que leva o nome do seu criador, é hoje 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 de impressão. 
A dureza Rockwell é subdividida em dois grupos: Rockwell normal e Rockwell 
superficial. A diferença entre um e outro está basicamente na carga utilizada para a 
realização do ensaio. Os métodos de dureza Rockwell normal e superficial empregam 
várias escalas independentes, que devem ser selecionadas de acordo com a 
aplicação. 
 
FIGURA 1 – DURÔMETRO DIGITAL DE TESTE DE DUREZA ROCKWELL 
 
Disponível em: <http://portuguese.digitalhardnesstesters.com/sale-7477601-durable-
digital-hardness-testing-machine-rockwell-hardness-tester-with-preliminary-test-
force-3kgf.html>. Acesso em setembro de 2017. 
4 
 
2.1.2 Ensaio Rockwell 
 
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. 
Em equipamentos analógicos, a leitura do grau de dureza é feita diretamente 
num mostrador acoplado à máquina de ensaio, de acordo com uma escala 
predeterminada, adequada à faixa de dureza do material. 
 
FIGURA 2 – ESCALA ANALÓGICA DO EQUIPAMENTO 
 
Disponível em: <http://www.engbrasil.eng.br/pp/em/aula3.pdf>. Acesso em setembro 
de 2017. 
 
2.1.3 Penetradores de Dureza Rockwell 
 
Os penetradores utilizados na máquina de ensaio de dureza Rockwell são do 
tipo esférico (esfera de aço temperado) ou cônico (cone de diamante com 120° de 
conicidade). 
 
5 
 
FIGURA 3 - PENETRADORES 
 
Disponível em: <http://www.engbrasil.eng.br/pp/em/aula3.pdf>. Acesso em setembro 
de 2017. 
 
2.1.4 Descrição do ensaio 
 
Primeiramente é necessário aproximar a superfície do corpo de prova no 
penetrador, em seguida submeter o corpo de prova a uma pré-carga (carga menor). 
Após aplicar a carga maior até o ponteiro parar, retire a carga maior e faça a leitura 
do valor indicado no mostrador, na escala apropriada. 
 
FIGURA 4 – ETAPAS 
 
Disponível em: <http://www.engbrasil.eng.br/pp/em/aula3.pdf>. Acesso em setembro 
de 2017. 
6 
 
2.1.5 Normas 
 
Há varias normas que podem ser seguidas para a realização do ensaio, sendo 
as mais importantes: norma brasileira NBR-6671 e norma americana ASTM E18-94. 
 
2.1.6 Vantagens e Desvantagens 
 
As vantagens do teste Rockwell incluem a medida direta do valor da dureza e 
a rapidez do teste. Além disto o teste é não destrutivo, isto é, em geral a peça pode 
ser utilizada depois da medida. Entre as desvantagens estão a multiplicidade de 
escalasnão relacionadas e os possíveis efeitos da mesa usada para suporte do corpo 
de prova. Os testes de Vickers e Brinell não são sensíveis a este efeito. 
 
3 MATERIAIS E MÉTODO 
 
3.1 MATERIAIS 
Para a realização dos experimentos foram utilizados os seguintes materiais: 
• Equipamento de teste de dureza Rockwell 
• Penetrador esférico 
• Penetrador cônico 
• Bloco de aço 1045 normalizado 
• Bloco de aço 1060 normalizado 
 
3.2 MÉTODO 
 
Foi-se verificado se o bloco de aço escolhido para o primeiro teste encontrava-
se com sua superfície totalmente lisa. Primeiramente realizou-se o teste no aço mais 
duro, 1060 normalizado. 
 
 
 
7 
 
FIGURA 5 – CORPO DE PROVA AÇO 1060 NORMALIZADO 
 
Fonte: bloco de aço 1060 normalizado localizado no laboratório da UNIP – 
Sorocaba. 
 
De acordo com o campo de aplicação, verificou-se na tabela das escalas de 
durezas Rockwell (quadro 1) a carga maior e o penetrador a ser utilizado para a 
realização do teste. 
 
QUADRO 1 – ESCALA DE DUREZA ROCKWELL NORMAL 
ESCALA 
COR DA 
ESCALA 
CARGA 
MAIOR 
PENETRADOR 
FAIXA DE 
UTILIZAÇÃO 
CAMPO DE APLICAÇÃO 
A PRETA 60 
DIAMANTE 
CONE 120° 
20 A 80 HRA 
CARBONETOS, FOLHAS DE 
AÇO COM FINA CAMADA 
SUPERFICIAL ENDURECIDA 
C PRETA 150 
DIAMANTE 
CONE 120° 
20 A 70 HRC 
AÇO, TITÂNIO, AÇOS COM 
CAMADA ENDURECIDA 
PROFUNDA, MATERIAIS COM 
HRB>100 
D PRETA 100 
DIAMANTE 
CONE 120° 
40 A 77 HRD 
CHAPAS FINAS DE AÇO COM 
MÉDIA CAMADA ENDURECIDA 
B VERMELHA 100 
ESFERA AÇO 
1,5875mm 
20 A 100 
HRB 
LIGAS DE COBRE, AÇOS 
BRANDOS, LIGAS DE 
ALUMÍNIO, FERRO MALEÁVEL 
ETC. 
E VERMELHA 100 
ESFERA AÇO 
3,175mm 
70 A 100 
HRE 
FERRO FUNDIDO, LIGAS DE 
ALUMÍNIO E DE MAGNÉSIO 
F VERMELHA 60 
ESFERA AÇO 
1,5875mm 
60 A 100 
HRF 
LIGAS DE COBRE 
RECOZIDAS, FOLHAS FINAS 
DE METAIS MOLES 
G VERMELHA 150 
ESFERA AÇO 
1,5875mm 
30 A 94 HRG 
FERRO MALEÁVEL, LIGAS DE 
COBRE-NÍQUEL-ZINCO E DE 
COBRE-NÍQUEL 
H VERMELHA 60 
ESFERA AÇO 
3,175mm 
80 A 100 
HRH 
ALUMÍNIO, ZINCO, CHUMBO 
K VERMELHA 150 
ESFERA AÇO 
3,175mm 
40 A 100 
HRK 
METAIS DE MANCAIS E 
OUTROS MUITO MOLES E 
FINOS 
8 
 
Disponível em: <https://pt.slideshare.net/RonaldVasconcelos2/aula-10-ensaio-
de-dureza>. Dados retirados da página 65. Acesso em setembro de 2017. 
 
Determinou-se a utilização da escala C para o experimento no corpo de prova 
de aço 1060 normalizado. 
Em seguida foi-se instalado no equipamento os pesos necessários, de acordo 
com a escala C, 150 Kgf, conforme figura 6. 
 
FIGURA 6 – PESOS INSTALADOS NO EQUIPAMENTO 
 
Fonte: equipamento de teste de dureza Rockwell localizado no laboratório da UNIP – 
Sorocaba. 
 
Após a instalação dos pesos, foi-se instalado o penetrador, nesse caso, o 
penetrador com ponteira de diamante. 
 
FIGURA 7 – PENETRADOR COM PONTA DE DIAMANTE 
 
Fonte: penetrador com ponta de diamante localizado no laboratório da UNIP – 
Sorocaba. 
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Submeteu-se o corpo de prova a uma pré-carga de 10Kgf. Zerou-se os 
ponteiros e aplicou-se a carga maior até o ponteiro parar. Retirou-se a carga maior e 
fez-se a leitura na escala analógica do durômetro. De acordo com o tipo de ponteira, 
verificou-se a leitura na escala preta. 
Os mesmos procedimentos foram-se realizados no bloco de aço 1015, porém 
com uma outra escala a ser seguida, com esse corpo de prova foi-se utilizado a escala 
B. De acordo com isso, utilizou-se no lugar do penetrador com ponteira de diamente, 
o penetrador com ponteira de aço endurecido, e também alterou-se sua carga maior 
para 100 Kgf. Fez-se a leitura na escala vermelha do equipamento. 
 
FIGURA 8 – CORPO DE PROVA AÇO 1015 ENDURECIDO 
 
 
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO 
Os dados obtidos através dos ensaios realizados com os dois corpos de provas 
foi-se postos em quadro. 
 
QUADRO 2 – DADOS OBTIDOS 
CORPO DE RPOVA LEITURA VALOR ENCONTRADO 
AÇO 1060 NORMALIZADO 1ª 20 HRC - DESCONSIDERADO 
AÇO 1060 NORMALIZADO 2ª 82 HRC 
AÇO 1060 NORMALIZADO 3ª 14 HRC 
AÇO 1015 NORMALIZADO 1ª 78 HRB - DESCONSIDERADO 
AÇO 1015 NORMALIZADO 2ª 60 HRB 
Fonte: elaborado pelo autor, setembro de 2017. 
 
 
 
LaCa
Pencil
10 
 
5 CONCLUSÃO 
 
Atualmente o processo mais utilizado devido a sua agilidade e facilidade de 
execução, que isenta erros humanos, pois os valores de dureza são obtidos no próprio 
equipamento de teste, e também por deixar somente pequenas marcas de impressão 
resultou-se na compreensão da importância de conhecermos os procedimentos 
necessários para a realização do ensaio de dureza através dos métodos do ensaio 
proposto por Rockwell em 1922. 
Sabe-se que não podemos confiar totalmente nos resultados adquiridos através 
dos ensaios realizados no laboratório da UNIP. Embora todos os procedimentos 
obrigatórios tenham sido feitos, o local é não adequado para a obtenção de valores 
leais, valores reais que determinam as durezas dos corpos de provas nas suas 
respectivas escalas, pois compreende-se que é necessário o ambiente ser totalmente 
controlado para que não haja alterações nas propriedades do material. Também é de 
extrema importância que sejam feitos mais de 7 testes, para que assim aumente a 
confiabilidade dos dados obtidos através dos ensaios. 
Os valores obtidos no ensaio de Rockwell são adimensionais, ou seja, somente 
possuem significância quando comparados com outros materiais que utilizam a 
mesma escala de Rockwell. Como o nosso caso, os valores obtidos para o corpo de 
prova feito de aço 1060 na escala HRC não podem e nem devem ser comparados aos 
resultados do corpo de prova de aço 1015, que por sua vez, utiliza a escala HRB como 
base para os ensaios. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
11 
 
6 REFERÊNCIAS 
 
ESSEL. Ensaio de Materiais. Disponível em: 
<http://essel.com.br/cursos/material/01/EnsaioMateriais/ensa12.pdf>. Acesso em 30 
de setembro de 2017. 
IFSP. Ensaios Mecânicos de Materiais – Aula 3 – Ensaio de Dureza. Prof. MSc. 
Luiz Eduardo Miranda J. Rodrigues. Disponível em: 
<http://www.engbrasil.eng.br/pp/em/aula3.pdf>. Acesso em 30 de setembro de 2017. 
CIMM. Ensaios de Dureza. Introdução – Princípios e Medição. Disponível em: 
<https://www.cimm.com.br/portal/material_didatico/6555#.WbyORciGO70>. Acesso 
em 30 de setembro de 2017. 
SENAI. Técnico em Metalurgia – Aula 10 – Ensaios Destrutivos e Não 
Destrutivos. Ensaio de Dureza. Disponível em: 
<https://pt.slideshare.net/RonaldVasconcelos2/aula-10-ensaio-de-dureza>. Acesso 
em 30 de setembro de 207. 
ESCOLA DE ENGENHARIA DE SÃO CARLOS. Ensaio de Dureza e de 
Impacto. Profa. Dra. Laurice Canele e Prof. Dr. Cassius O.F.T. Ruckert. Disponível 
em: <http://slideplayer.com.br/slide/10302933/>. Acesso em 30 de setembro de 2017.