MÉTODOS DE ENSAIO DE DUREZA

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AEDB - ASSOCIAÇÃO EDUCACIONAL DOM BOSCO
FACULDADE DE ENGENHARIA DE RESENDE
ENGENHARIA (2º ANO B)
MÉTODOS DE ENSAIO DE DUREZA
Alexandre José Fernandes 17276057
Gabriel Ferreira Costa das Chagas 17278057
Gustavo Felipe de Souza Santos		17278071
Luan Robson Luiz Martins 17278105
Resende (RJ), 2018
AEDB - ASSOCIAÇÃO EDUCACIONAL DOM BOSCO
FACULDADE DE ENGENHARIA DE RESENDE
ENGENHARIA (2° ANO B)
MÉTODOS DE ENSAIO DE DUREZA
Relatório referente às atividades realizadas
em laboratório como exigência para obtenção
de grau para a disciplina de Ciência e Tecnologia dos Materiais.
Orientador: Docente Mariana Fortes.
Resende (RJ), 2018
Tabelas
Tabela 1- Gráfico Revenimento Aço 2311	8
Tabela 2 - Principais aços utilizados em cavidade, seus equivalentes, sua composição química e dureza de utilização (Harada, 2004; Menges, 2000; Cunha, 1983).	8
Tabela 3- Propriedades de aços (P=pobre, R=regular, B=bom, MB= muito bom; e E=excelente) e aplicações típicas (Rees, 1995; Rosato, 1993; Bayer, 2000; Granja, 2003).	9
INTRODUÇÃO
As propriedades mecânicas dos materiais são determinadas através de tipos diferentes de tensões aplicadas em um corpo de prova. A dureza é uma propriedade mecânica relacionada à resistência de um material, quando pressionado por outro material.
Está relacionada à resistência que um material apresenta ao risco ou à formação de uma marca permanente quando pressionado por outro material ou por marcadores padronizados.
 Dentre os tipos de ensaio de dureza existem ensaios de risco (MOHS), ressalto (SHORE) e penetração (ROCKWELL). O ensaio de dureza Rockwell é realizado submetendo um material a uma carga sobre a superfície do corpo de prova, através de um penetrador. A área de marca superficial formada, ou seja, sua profundidade é aferida e correlacionada com um valor numérico que representa então a dureza do material.
 A dureza dos materiais depende do tipo de forças de ligação entre átomos, íons ou moléculas e aumenta como a resistência mecânica, com a magnitude destas forças. Assim, os sólidos moleculares, como plásticos, são relativamente macios, e os sólidos metálicos e iônicos são mais duros, enquanto os sólidos de ligação covalente são os materiais conhecidos de maior dureza. A dureza dos metais pode também ser aumentada pela adição de soluto, trabalho frio, endurecimento por precipitação ou tratamentos térmicos específicos. Há uma ligação próxima entre o limite de escoamento de materiais e de sua dureza. 
OBJETIVOS
Apresentar as etapas de preparação de amostra para ensaio metalográfico e ensaio de dureza. Apresentar através do ensaio metalográfico e de sua análise micrográfica com o auxílio do microscópio a morfologia e estrutura do material em estudo, determinando os microconstituintes que o compõe. E que estes microconstituintes variam de acordo com o tipo de liga analisada e de acordo com os tratamentos térmicos, mecânicos, processos de fabricação e outros processos a que o material haja sido submetido.
Compararmos experimentalmente as diferenças nas propriedades mecânicas de materiais metálicos com composições e tratamentos térmicos diferentes, além de comprovarmos se a relação entre os ensaios Brinell, Rockwell e Vickers se mantêm.
Demonstrando assim, suas características principais e viabilizando sua boa utilização e a confiabilidade produtiva do material.
MATERIAIS E MÉTODOS
Cortadeira elétrica de bancada;
Lixadeira motorizada ou manual;
Resina (baquelite);
Prensa;
Lixas de 100 a 1200 mesh;
Panos de polimento;
Pasta de diamante;
Secador;
Durômetro;
Microscópio.
Procedimentos
O material a ser analisado, é cortado na cortadeira elétrica e refrigerado durante o corte para que suas características não sejam afetadas.
Depois a amostra do material é embutida com resinas para facilitar o manuseio. Esse embutimento é feito em uma prensa, onde é colocado o material, a resina e durante o processo ele é aquecido.
Após o embutimento do material, a amostra é lixada com lixas de 100 a 1200, sendo resfriada com água durante o lixamento, a cada troca de lixa a amostra tem q ser girada 90 graus, facilitando a remoção das marcas deixadas pela lixa anterior.
Quando terminado o lixamento, amostra deve ser enxaguada com água e utilizar líquidos com baixo ponto de ebulição, como o álcool, sendo secados rapidamente com um jato de ar.
Após a limpeza da amostra, ela é levada para o durômetro para obter informações tais como medida de resistência do material a ações de origem mecânica sobre sua superfície, resistência à penetração, à deformação plástica e ao risco. Os métodos mais utilizados no ramo da metalurgia e mecânica para determinação de dureza são Brinell, Rockwell e Vickers.
Com a amostra limpa, ela deve ser polida para remover os riscos em sua superfície, deixando uma imagem plana a ser observada no microscópio, o polimento é feito lixadeira de bancada, trocando suas lixas por panos de polimento, antes de polir é adicionado um elemento polidor (pasta de diamante, de alumina) no pano de polimento. Terminado o polimento, a amostra é levada para o microscópio para análises da superfície do material.
RESULTADOS E DISCUSSÕES
Após submetermos a amostra às diversas fases do processo micrografia para a caracterização do material (metalografia), dentre elas: escolha da seção a ser estudada; preparação da superfície; e observações finais através de análise microscópica, foi possível visualizar uniformidade na superfície da amostra, além de poucas ranhuras. Devido a boa qualidade no processo de polimento, também foi possível identificar não só alguns glóbulos de cor escura (impurezas) decorrentes do processo de fabricação, como também, os contornos dos grãos em toda a superfície da amostra, isso, sem a aplicação do contraste. Por fim, nosso material possui a seguinte classificação: AISI P20 2311 – 28 A 32 HRC.
Tabela 1 - Gráfico Revenimento Aço 2311
Tabela 2 - Principais aços utilizados em cavidade, seus equivalentes, sua composição química e dureza de utilização (Harada, 2004; Menges, 2000; Cunha, 1983).
Tabela 3- Propriedades de aços (P=pobre, R=regular, B=bom, MB= muito bom; e E=excelente) e aplicações típicas (Rees, 1995; Rosato, 1993; Bayer, 2000; Granja, 2003).
CONCLUSÃO
Como atualmente há uma grande preocupação com a qualidade de certos produtos ou materiais, uma vez que este seja usado de acordo com as condições recomendadas. É o que acontece, por exemplo, com os automóveis, que têm todos os seus componentes testados, seguindo normas estabelecidas. O fabricante precisa ter certeza de que seu produto foi produzido com materiais adequados, em conformidade com as normas técnicas estabelecidas, e que apresenta, portanto, qualidade e características apropriadas ao uso que lhe será dado. Pois caso esse material não tenha as características necessárias, podem oferecer riscos para a vida de pessoas, gastos desnecessários, atrasos, ineficiência entre outros problemas.
Com isso, pudemos concluir através das análises dos resultados obtidos o tipo de aço utilizado para a amostragem e acompanhamos também todo o processo de preparação e análise da amostra. A amostra é de aço especial p20 2311 como foi demonstrado nos gráficos de comparação de dureza já apresentados aqui.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁGIFICAS
CALLISTER JR., William D. Ciência e Engenharia de Materiais Uma Introdução. 7ª Edição. Consulta em 18 de abril de 2018.
RANGEL, Ronaldo. Relatório Dureza Rockwell. Disponível em: <http://pt.scribd.com/doc/58348857/RELATORIO-DUREZA-ROCKW ELL>. Acesso em: 10 jan. 2002.
MARTINELLI, Emanuel. Dureza Vickers. Disponível em <http://pt.scribd.com/doc/89229872/7-3 -Dureza-Vickers>. Acesso em 02 de novembro de 2013.