6 B Propriedades Mecânicas I - Dureza - Parte II

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PROPRIEDADES MECÂNICAS 
ENSAIO DE DUREZA – Parte II
6. Conversão de dureza:
Os diferentes métodos de medição de dureza apresentam uma equivalência e podem ser convertidos através de tabelas disponibilizadas.
Cuidados devem ser tomados quanto a conversão visto que heterogeneidades na microestrutura e espessura dos materiais poderão influenciar nos resultados para um ou outro método, razão pelo qual deve ser utilizado por um técnico suficientemente experiente.
As especificações apresentadas em um método de verificação de dureza deverão ser medidas pelo próprio método solicitado de modo geral
6. Conversão de dureza: 
Tabela conforme DIN 501
6. Conversão de dureza:
Tabela conforme DIN 501
7. Materiais x Ensaio de Dureza
Conforme o tipo de material haverá um tipo mais adequado de Método de verificação de dureza:
A) Materiais Metálicos:
Dureza Rockwell
Dureza Brineell
Dureza Vickeres
B) Materiais Cerâmicos
Dureza Vickers
C) Materiais Poliméricos: 
Dureza Shore
D) Revestimentos ou Coberturas
Dureza Vickers
Dureza Knoop
E) Minerais: 
Dureza Mohs
8. Dureza em Materiais Metálicos - particularidades
 O ensaio Rockwell apresenta uma limitação quanto a espessura mínima que depende do valor da dureza do material.
 A espessura mínima dever ser 10X a profundidade da penetração
Dureza HRC = 100 – (h/s)
 h = profundidade de penetração após remoção da carga.
 s = 0,002 mm (unidade da escala) 
8.1 Influência da Espessura no Ensaio de Dureza Rockwell
8. Dureza em Materiais Metálicos - particularidades
A) Qual a espessura mínima de um corpo de prova cuja especificação é de 40 HRC?
Dureza HRC = 100 – (h/s) sendo s = 0,002 mm)
40 = 100 – (h/0,002 mm) , então: -60 = - h/0,002 ou 60 = h/0,002 ; 
h = 0,12 mm
Espessura mínima = 10 x profundidade ; 
Espessura mínima = 10 x 0,12 mm = 1,2 mm
B) Qual a espessura mínima de uma camada cementada de corpo de prova cuja especificação de dureza superficial é de 60 HRC?
Dureza HRC = 100 – (h/s) sendo s = 0,002 mm)
60 = 100 – (h/0,002 mm) , então: -40 = - h/0,002 ou 40 = h/0,002 ; 
h = 0,08 mm
Espessura mínima = 10 x profundidade ; 
Espessura mínima = 10 x 0,08 mm = 0,8 mm
8.1 Influência da Espessura no Ensaio de Dureza Rockwell
8. Dureza em Materiais Metálicos - particularidades
Dureza HRC = 100 – (h/s)
 h = profundidade de penetração após remoção da carga.
 s = 0,002 mm (unidade da escala) 
8.1 Influência da Espessura no Ensaio de Dureza Rockwell
8. Dureza em Materiais Metálicos - particularidades
8.2 Rockwell superficial
 Para situações na qual a espessura da peça ou da camada endurecida é muito pequena e dispõe-se apenas de um Durometro Rockwell, a solução é utilizar uma das escalas de Rockwell superficial.
 Estas escalas se utiliza uam pré-carga de 3 kgf e cargas que variam entre 15 e 45 kgf.
 A precisão de uma medição com Rockwell superficial é menor que na medição cm Rockwell normal
8. Dureza em Materiais Metálicos - particularidades
8.3 Medição de dureza Rockwell em eixos cilíndricas:
É possível medir formas cilíndricas. 
Neste caso deve haver um apoio apropriado conforme figura.
Ao valor medido deverá ser acrescentado um fator de correção que é função da dureza encontrado e do diâmetro do
8. Dureza em Materiais Metálicos - particularidades
8.3 Medição de dureza Rockwell em eixos cilíndricas:
Valores a acrescentar ao valor encontrado conforme diâmetro do eixo
8. Dureza em Materiais Metálicos - particularidades
A distância entre o centro de duas impressões adjacentes deve ser no mínimo 3x o tamanho da impressão
A distância do centro da impressão e a borda deve ser no mínimo 2,5 x o diâmetro da impressão.
8.4 Distância entre impressões e entre a impressão e a borda da peça:
8. Dureza em Materiais Metálicos - particularidades
8.5 Aferição e Calibração : 
 A aferição de um instrumento de medição se refere a verificação por comparação com um valor padrão para verificar se o instrumento encontra-se ajustado e em condições de efetuar as medições de forma segura
 Quando o durômetro é usado muitas vezes ao dia, recomenda-se uma aferição diária com padrão adequado com registro do valor para ser mantida uma rastreabilidade 
 Mesmo que o durômetro esteja calibrado uma aferição frequente deve ser realizada pois pode haver algum problema no equipamento ou no penetrador durante seu uso 
8. Dureza em Materiais Metálicos - particularidades
8.5 Aferição e Calibração : 
A calibração é um conjunto de operações que estabelece sob condições especificadas a relação ente os valores indicados pelo instrumento e um padrão de referencia.
A frequência da calibração é estabelecida com periodicidade indicada por um Engenheiro ou Técnico responsável. Para durômetros a calibração é normalmente realizada a cada 6 meses ou pelo menos uma vez ao ano. 
A calibração apresenta uma série de regras tais como: padrão rastreável a RBC (Rede Brasileira de Calibração), Identificação do instrumento com respectivo código e registro de datas, valores encontrados, procedimento adotado, quem realizou, assim como valores de incerteza e critério de aceitação
8. Dureza em Materiais Metálicos - particularidades
8.6 Escalas e respectivas aplicações de Dureza Rockwell
9. Dureza de Materiais Cerâmicos
Os materiais cerâmicos são muito duros de modo que não podem ser medidos nem com a dureza Rockwell B nem dureza Brinell
Além da dureza os materiais cerâmicos são muito frágeis o que impede a medição em dureza Rockwell na escala C. 
De modo geral a dureza mais apropriada para medição de materiais cerâmicos é a dureza Vickers. 
9. Dureza de Revestimentos e Coberturas
A dureza de revestimentos e coberturas muito finas é medida pelos métodos Vickers ou Knoop
O princípio de medição da dureza Knoop é similar ao da dureza Vickers, diferindo quanto ao penetrador de diamante o qual possui uma geometria diferente conforme observado na figura. 
10. Dureza de Materiais Poliméricos – Dureza Shore:
O método Shore utiliza um penetrador semelhante a um agulha que penetra no material e a dureza é função da profundidade da penetração do material sob teste.
10. Dureza de Materiais Poliméricos – Dureza Shore:
O método Shore possui duas escalas:
Escala Shore A: Carga de 822 gramas . Utilizada para medição da dureza de elastômeros e polímeros macios.
Escala Shore D: carga de 4536 gramas. Utilizada para medição de dureza de elastômeros e polímeros duros.
 Obs. Ambas as escalas variam de 0 a 100.
11. Dureza de minerais – Dureza Mohs
A Dureza Mohs é baseada na resistência ao risco: o mineral que é riscado possui menor dureza que o mineral que o risca
Nesta escala o diamante que é o minieral mais duro risca todos os outros minerais e é atribuído o valor 10. 
O talco é o mineral de menor dureza (é riscado pelos demais minerais) sendo lhe atribuído o valor 01