Relatório Dureza Rockwell

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO TRIÂNGULO MINEIRO 
ICTE - Instituto de Ciências Tecnológicas e Exatas 
Departamento de Engenharia Mecânica 
 
 
 
 
NICHOLAS LEMOS DE CARVALHO - 201710698 
 
 
 
 
 
 
ENSAIO DE DUREZA 
Ensaio de dureza Rockwell para diferentes metais 
 
 
Relatório técnico apresentado ao curso de 
Laboratório de Resistência de Materiais como 
requisito avaliativo 
Prof. Dr. Marcos Massao Shimano 
 
 
 
 
 
Uberaba – MG 
2018 
1. INTRODUÇÃO 
 O ensaio de dureza de Rockwell é realizado em equipamento específico para 
esse tipo de dureza, afim de se obter o comportamento mecânico do material após 
uma solicitação de carga pré-definida. 
 Todos os testes foram feitos de acordo com normas técnicas específicas para 
esse ensaio, os quais incluem: escala de dureza indicada e parâmetros do ensaio. A 
partir do teste de dureza Rockwell é possível obter os valores de dureza respectivos 
de cada material, bem como estimar demais propriedades mecânicas, como o módulo 
de elasticidade, por exemplo. 
 Este experimento teve como objetivos a introdução de conceitos de dureza de 
um ponto de vista prático, obter a propriedades mecânicas de diferentes tipos de 
metais referentes. 
 
2. METODOLOGIA 
 Os ensaios foram realizados em um durômetro Rockwell de bancada da marca 
Time Group, Inc. – modelo TH300, do Laboratório de Ensaios Mecânicos do 
Departamento de Engenharia Mecânica da Universidade Federal do Triângulo 
Mineiro. O equipamento pode ser visualizado com mais clareza na Figura 1. 
 
 
Figura 1: Durômetro Rockewell TH300 – Time Group, Inc. 
Fonte: Direct Industry – catálogo de produtos (http://www.directindustry.com). 
 Todos os quatro corpos de prova foram confeccionados a partir da usinagem. 
Característico do teste de dureza Rockwell, todos foram solicitados por uma pré-carga 
de 10 kgf. Foi utilizada a escala B para todos os casos, com uma solicitação de carga 
de 100 kgf. O penetrador utilizado foi do tipo esférico, cuja esfera de aço possui 1,5875 
mm de diâmetro. 
 Os corpos de provas não tiveram seu comprimento, largura e altura 
previamente medidos. Suas dimensões eram apenas suficientemente grande para 
que o teste pudesse ser realizado, o que caracterizam: espessura grande o suficiente 
para não perfurar ou deformar expressivamente o corpo, e largura que garantisse um 
posicionamento satisfatório na bancada, de modo que o perfurador operasse com uma 
certa distância da borda do material. Os materiais podem ser visualizados na Figura 
2. 
 
Figura 2: Corpos de prova de aço, alumínio, alumínio aeronáutico e latão, da esquerda para a 
direita, respectivamente. 
Fonte: Gustavo Martins Pires. 
 
 Para a realização do teste, o corpo de provas em questão é devidamente 
apoiado na bancada do durômetro e posicionado de forma que a esfera de aço não 
penetrasse onde já havia sido feito o teste de dureza previamente (o teste deixa 
marcações circulares na superfície do corpo após o contato com a esfera). Em 
seguida, a pré-carga é aplicada girando a manivela lateral do equipamento. 
 Ao reconhecer a pré-carga aplicada, o painel do durômetro solicita a aplicação 
da carga. Novamente, gira-se a manivela lentamente, até que o painel do 
equipamento informe que a carga foi devidamente aplicada e, após o processamento 
da informação, o painel informa a dureza do material para a determinada região do 
corpo de provas. 
 
 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO 
 Todos os resultados obtidos estão devidamente separados por corpo nos 
tópicos abaixo. Todos passaram por nove ensaios de dureza, demonstrando que esse 
ensaio não é destrutivo e que pode ser realizados múltiplas vezes em um mesmo 
corpo. 
 Não foram encontrados dados de dureza para esses materiais na literatura, 
portanto, os únicos valores apresentados estão dispostos nas tabelas abaixo. 
Contudo, observando os valores das durezas médias para cada material e corpo, é 
possível determinar uma escala de dureza, classificando os corpos de menor dureza 
a maior dureza: alumínio, latão, aço, alumínio aeronáutico. 
 Observando o desvio padrão dos resultados, talvez seja possível inferir que os 
corpos com menor desvio padrão tenham melhor acabamento superficial – uma menor 
rugosidade. Ordenando de menor desvio padrão para maior: aço, latão, alumínio 
aeronáutico e alumínio. 
 
3.1. LATÃO 
 
Medição Dureza (HRB) 
1 51,1 
2 50,8 
3 52,2 
4 50,8 
5 51,7 
6 50,5 
7 50,8 
8 50,1 
9 51,4 
�̅� 51,04 
𝑠𝑥 0,638 
Tabela 1: Dureza Rockwell para o Latão (medido em HRB). 
 
 
 
Figura 3: Corpo de Latão comparado a um escalímetro. 
Fonte: Maria Carolina Silva. 
 
3.2. ALUMÍNIO AERONÁUTICO 
 
Medição Dureza (HRB) 
1 87,9 
2 87,7 
3 88,9 
4 87,1 
5 86,6 
6 88,3 
7 88,4 
8 89,6 
9 89,5 
�̅� 88,24 
𝑠𝑥 0,979 
Tabela 2: Dureza Rockwell para o Alumínio Aeronautico (medido em HRB). 
 
 
Figura 4: Corpo de prova de alumínio aeronáutico comparado a um escalímetro. 
Fonte: Maria Carolina Silva. 
 
 
3.3. ALUMÍNIO 
 
Medição Dureza (HRB) 
1 47,8 
2 47,2 
3 46,0 
4 50,4 
5 49,2 
6 52,2 
7 51,2 
8 49,6 
9 50,9 
�̅� 49,39 
𝑠𝑥 2,042 
Tabela 3: Dureza Rockwell para o Alumínio (medido em HRB). 
 
 
 Figura 5: Corpo de prova de alumínio após a realização do ensaio de dureza Rockwell comparado a um 
escalímetro. 
Fonte: Maria Carolina Silva. 
 
 
3.4. AÇO 
 
Medição Dureza (HRB) 
1 67,0 
2 66,7 
3 67,0 
4 67,6 
5 67,2 
6 67,0 
7 67,9 
8 67,4 
9 67,5 
�̅� 67,26 
𝑠𝑥 0,375 
Tabela 4: Dureza Rockwell para o Aço (medido em HRB). 
 
 
Figura 6: Corpo de prova de aço comparado a um escalímetro. 
Fonte: Maria Carolina Silva. 
 
4. CONCLUSÕES 
 É possível concluir que o ensaio de dureza possui a vantagem de ser um ensaio 
não destrutivo. Dessa forma é possível inferir sobre as propriedades de cada material 
de maneira fácil, simples e barata. 
 É difícil comparar os dados obtidos com algum padrão existente na literatura 
ou outros meios que definam os valores teóricos de dureza para diferentes materiais, 
porém é possível comparar os resultados entre dois materiais e inferir qual possui a 
maior dureza. 
5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
[1] SHIMANO, Marcos Massao. Ensaio de Dureza. Uberaba: Universidade Federal 
do Triângulo Mineiro, 2018. 
[2] SOUZA, Sérgio Augusto de. Ensaios mecânicos de materiais metálicos: 
Fundamentos teóricos e práticos. 5. ed. São Paulo: Editora Edgard Blucher Ltda., 
1982. 
[3] Catálogo de produtos Direct Industry 
<http://www.directindustry.com/pt/prod/beijing-time-high-technology-ltd/product-
21684-193804.html> acesso em 10 de dezembro de 2018