APOSTILA ED 2020 01

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CEFET-MG – Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais 1 
 
 
CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE MATERIAIS 
 
 
 
 
Laboratório de Ensaios Destrutivos 
 
APOSTILA DE 
ENSAIOS DESTRUTIVOS 
 
 
 Atualização: Jan / 2020 (GMS) 
 
 
 
 
 
 
 
 
1. INTRODUÇÃO ........................................................................................................................ 2 
1.1. Procedimento de trabalho no laboratório .......................................................................... 2 
2. ENSAIOS MECÂNICOS ............................................................................................................ 3 
3. NORMAS TÉCNICAS ................................................................................................................ 4 
4. UNIDADES DE MEDIDA ........................................................................................................... 5 
4.1. Sistema Internacional (SI) .............................................................................................. 5 
4.2. Unidades de medidas em ensaios mecânicos ..................................................................... 6 
4.3. Conversão de unidades .................................................................................................. 6 
5. TIPOS E SOLICITAÇÕES EM COMPONENTES MECÂNICOS ............................................................ 8 
6. PROPRIEDADES MECÂNICAS ................................................................................................... 9 
7. NOÇÕES BÁSICAS DE METROLOGIA ....................................................................................... 10 
7.1. Características dos instrumentos de medição .................................................................. 10 
7.2. Resultado de uma medição ........................................................................................... 11 
7.3. Média e desvio padrão ................................................................................................. 11 
7.4. Incerteza de medição ................................................................................................... 12 
8. ENSAIO DE EMBUTIMENTO .................................................................................................... 14 
9. ENSAIO DE TRAÇÃO ............................................................................................................. 16 
10. ENSAIO DE DUREZA ............................................................................................................. 19 
10.1. Objetivo ..................................................................................................................... 19 
10.2. Cuidados ao se realizar um ensaio de dureza .................................................................. 19 
10.2.1. Tipo de penetrador e força de ensaio .................................................................. 19 
10.2.2. Distância mínima entre as impressões ................................................................. 19 
10.2.3. Espessura do corpo de prova ............................................................................. 19 
10.3. Tipos de ensaio ........................................................................................................... 19 
10.4. Ensaio de Dureza Brinell ............................................................................................... 20 
10.5. Ensaio de Dureza Vickers ............................................................................................. 22 
10.6. Ensaio de Dureza Rockwell ........................................................................................... 25 
11. ENSAIO DE IMPACTO ............................................................................................................ 28 
12. ANEXOS .............................................................................................................................. 31 
12.1. Anexo 1 – Tabela de comparação de dureza ................................................................... 31 
12.2. Anexo 2 – Determinação do grau de embutimento ........................................................... 32 
 
 
ÍNDICE 
 
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1. INTRODUÇÃO 
A disciplina ‘Ensaios Destrutivos’ tem por objetivo fornecer noções básicas sobre os principais ensaios 
destrutivos utilizados em materiais, especialmente os metálicos. Assim, o aluno deverá: 
• Entender as principais propriedades dos materiais e os principais esforços a que os componentes estão 
submetidos; 
• Conhecer os principais métodos e os equipamentos utilizados nos ensaios a fim de determinar o método 
de ensaio mais adequado; 
• Realizar os principais ensaios destrutivos, fundamentados em normas estabelecidas pela ABNT ou 
Mercosul, de forma a se tornar apto a monitorar a execução destes, conforme normas técnicas e ou 
procedimentos aprovados; 
• Analisar criticamente os resultados obtidos e estar capacitado a emitir relatórios técnicos. 
 
1.1. Procedimento de trabalho no laboratório 
O trabalho em um laboratório só é efetivo quando realizado conscienciosamente e com compreensão da 
sua teoria. Além disso, toda atividade experimental requer que o experimentador seja cuidadoso e esteja 
atento. 
Desta forma, o aluno deverá: 
• Conhecer a norma de acesso, utilização e segurança nos laboratórios e dependências do DEMAT; 
• Manter limpo e arrumado o laboratório. Somente os materiais e equipamentos necessários ao 
experimento da aula é que deverão ser manuseados; 
• Antes de iniciar o ensaio no laboratório, conhecer todos os detalhes do experimento que irá realizar, 
familiarizar-se com a teoria relativa ao tópico em estudo, entender o procedimento detalhando a 
montagem do equipamento e realização das etapas do ensaio, além dos detalhes relativos aos corpos 
de prova (CDP); 
• Anotar, durante o trabalho experimental no laboratório, todas as observações e conclusões. 
 
É proibida a utilização de celulares, máquinas fotográficas e filmadoras durante as aulas. 
 
 
 
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2. ENSAIOS MECÂNICOS 
Na engenharia, seja para o projeto e manufatura de pequenos ou grandes componentes, é fundamental o 
conhecimento do comportamento do material com que se trabalha, isto é, suas propriedades mecânicas 
em várias condições de uso. As condições de uso envolvem: temperatura, tipos de carga e suas frequências 
de aplicação, desgaste, deformabilidade, etc. 
Para que o projetista possa prever o comportamento do material em condições de trabalho é imprescindível 
que tenha em mãos os parâmetros de comportamento, determinados através de ensaios mecânicos. Além 
disso, durante a fabricação é necessário testar os materiais utilizados. Embora os valores de propriedades 
de muitos materiais comumente usados na engenharia possam ser obtidos de tabelas, é importante que 
os técnicos e engenheiros tenham conhecimento da metodologia da execução dos ensaios e do significado 
de cada parâmetro. Portanto, é importante conhecer os fundamentos básicos relativos a cada ensaio. 
Para a determinação das propriedades mecânicas de determinado material geralmente são realizados 
ensaios destrutivos, ou seja, ensaios que promovem a ruptura ou a inutilização do produto ensaiado. 
Existem também os ensaios chamados não-destrutivos, utilizados geralmente para a determinação de 
algumas propriedades físicas dos materiais bem como para detectar falhas do mesmo. 
O quadro 01 mostra a classificação dos ensaios mecânicos. O ensaio de dureza, embora muitas vezes possa 
não inutilizar a peça ensaiada, também está incluído na categoria de ensaios destrutivos. 
 
ENSAIOS MECÂNICOS 
INTEGRIDADE 
(geométrica e dimensional da peça) 
VELOCIDADE 
(aplicação da carga – ensaio destrutivo) 
DESTRUTIVO NÃO DESTRUTIVO ESTÁTICODINÂMICO 
CARGA 
CONSTANTE 
Provocam inutilização 
parcial ou total da peça 
Não comprometem a 
integridade da peça Carga lenta 
Carga rápida ou 
cíclica Carga constante 
Tração 
Dobramento 
Torção 
Impacto 
Compressão 
Embutimento 
Dureza 
Fadiga 
Fluência 
Ensaio visual 
Líquido penetrante 
Partículas magnéticas 
Correntes parasitas 
Ultrassom 
Radiação penetrante 
(raios x e raios γ) 
Estanqueidade 
Emissão acústica 
Termografia 
Tração 
Dobramento 
Torção 
Compressão 
Embutimento 
Impacto 
Fadiga 
Fluência 
Dureza 
 
Quadro 01: Classificação dos ensaios mecânicos 
 
A escolha do ensaio mecânico mais adequado ou mais interessante para cada produto depende da finalidade 
do material, dos tipos de esforços que esse material irá sofrer e das propriedades mecânicas que se deseja 
medir. Em geral, existem especificações para todo o tipo de produto fabricado e nessas especificações 
constam os ensaios mecânicos que devem ser realizados para se saber se determinado produto está em 
conformidade com a finalidade proposta. 
Nos ensaios mecânicos utilizam-se: 
• Corpos de prova (amostra do material), já que por razões técnicas e econômicas quase nunca é 
praticável realizar o ensaio na própria peça; 
• Normas técnicas para o procedimento de obtenção das medidas e confecção do corpo de prova (CDP), 
para garantir que os resultados sejam comparáveis. 
 
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3. NORMAS TÉCNICAS 
A expressão ‘norma técnica’ é utilizada de modo genérico e inclui especificações de materiais, métodos de 
ensaio e de análise, normas de cálculo e segurança, terminologia técnica de materiais, de componentes, 
de processos de fabricação, simbologias para representação em fórmulas e desenhos, padronizações 
dimensionais, etc. Quando se trata da realização de ensaios mecânicos, o que mais se utiliza são as normas 
referentes à especificação de materiais e ao método de ensaio. 
Um método descreve o correto procedimento para se efetuar um determinado ensaio mecânico. Desse 
modo, seguindo-se sempre o mesmo método, os resultados obtidos para um mesmo material são 
semelhantes e reprodutíveis onde quer que o ensaio seja executado. O método de ensaio fornece, ainda, 
os requisitos exigidos para o equipamento que vai ser usado, além do tamanho e forma dos corpos de 
prova a serem ensaiados. Também define os conceitos importantes relacionados ao ensaio em questão e 
menciona como os resultados devem ser fornecidos em um relatório final. 
A escolha de um ensaio mecânico não é aleatória, sempre que possível deve-se procurar saber qual a 
especificação do material que se pretende utilizar, a fim de se realizar somente os ensaios e as análises 
necessárias. 
As normas técnicas mais utilizadas pelos laboratórios de ensaios em materiais são as normas particulares 
de indústrias ou empresas governamentais e às de associações técnicas ou associações regionais, 
exemplificadas na lista a seguir. 
 
• ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas); 
• AFNOR (Association Fran-çaise de Normalisation); 
• ASME (American Society of Mechanical Engineers); 
• ASTM (American Society for Testing and Materials); 
• BSI (British Standards Institution); 
• DIN (Deutsches Institui für Normung); 
• ISO (International Organization for Standardization); 
• JIS (Japanese Industrial Standards); 
• SAE (Society of Automotive Engineers); 
• AMN (Associação Mercosul de Normalização); 
• CEN (European Commitee for Standardization); 
• COPANT (Comissão Panamericana de Normas Técnicas). 
 
 
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4. UNIDADES DE MEDIDA 
4.1. Sistema Internacional (SI) 
De acordo com o Decreto n.° 81.621, de 03 de maio de 1978, ficou estabelecido o uso, em todo o território 
brasileiro, do Sistema Internacional de Unidades (SI), que compreende sete unidades de base, conforme 
mostradas no quadro 02 e unidades derivadas das unidades de base. 
 
GRANDEZA UNIDADE SÍMBOLO 
Comprimento metro m 
Massa 
quilograma ou 
kilograma kg 
Tempo segundo s 
Corrente elétrica ampère A 
Temperatura termodinâmica kelvin K 
Quantidade de matéria mol mol 
Intensidade luminosa candela cd 
 
Quadro 02: Unidades de base 
 
O Sistema Internacional de Unidades ainda contempla duas unidades suplementares: radiano (rd) e 
esterradiano (sr), para ângulos plano e sólido, respectivamente. 
O SI também é formado pelos múltiplos e submúltiplos das unidades citadas acima, utilizando prefixos 
métricos gregos e latinos, segundo potências de dez mostradas no quadro 03. 
 
FATOR 
PREFIXOS SI 
NOME SÍMBOLO 
1018 exa E 
1015 peta P 
1012 tera T 
109 giga G 
106 mega M 
103 quilo k 
102 hecto h 
101 deca d 
100 1 U.F. (Unidade Fundamental) 
10-1 deci d 
10-2 centi c 
10-3 mili m 
10-6 micro µ 
10-9 nano n 
10-12 pico p 
10-15 femto f 
10-18 atto a 
(*) 1 Å (angstron) equivale a 10-10m. 
 
Quadro 03: Prefixos SI 
 
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4.2. Unidades de medidas em ensaios mecânicos 
O quadro 04 mostra as unidades derivadas mais comumente usadas em ensaios mecânicos. 
 
GRANDEZA UNIDADE SÍMBOLO OBSERVAÇÃO 
Área 
metro quadrado m2 - 
milímetro quadrado mm2 
Submúltiplos do m2 
centímetro quadrado cm2 
Tensão ou 
pressão 
pascal Pa - 
megapascal MPa 
Múltiplo do Pa. 
Equivale a N/mm2. 
Força newton N - 
Energia joule J - 
 
Quadro 04: Unidades SI utilizadas em ensaio mecânicos 
 
Além dessas, emprega-se também a unidade de pressão bar (bar), em vigor apenas temporariamente, 
porém uma unidade muito cômoda para o caso de ensaio de pressão interna. A unidade quilograma-força 
(kgf) ainda é empregada, pois seu uso ainda é muito grande no Brasil e, também, porque a grande maioria 
das máquinas disponíveis ainda possui suas escalas nesta unidade. O mesmo se pode dizer quanto às 
unidades quilogrâmetro, kgf x m, para energia, e kgf/cm2 e atmosfera (atm), para pressão ou tensão, 
assim como para algumas unidades norte-americanas, que são a libra por polegada quadrada (psi) para 
tensão, e a libra-pé (ft-lb) para energia, mencionadas em livros sobre ensaios mecânicos. 
 
4.3. Conversão de unidades 
Muitas vezes se faz necessária a conversão de unidades em função das diferentes possibilidades existentes. 
Por exemplo, a unidade da grandeza força pode ser medida em dina, quilograma-força, libra-força, 
poundals e newton. Desta forma, para que os valores das grandezas possam ser mais facilmente 
comparáveis ou para a realização de alguns cálculos é necessária a conversão das unidades. No quadro 05 
são apresentados alguns fatores de conversão de unidades mais utilizados em ensaios mecânicos. 
 
UNIDADE EQUIVALÊNCIA 
1N 0,102kgf 
1kgf 0,454lb = 9,807N 
1MPa 0,102kgf/mm2 = 1000Pa = 1000N/m2 
1kgf/mm2 1422,27psi = 9,807MPa =9,807N/mm2 
1J 0,102kgf-m 
1kgf x m 7,233ft-lb = 9,807J 
1kgf/cm2 1atm = 14,22psi = 0,09807MPa = 0,9807bar 
1° (π/180)rd 
 
Quadro 05: Conversão de unidades em ensaios mecânicos 
 
 
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Exemplos práticos de conversão de unidades que envolvem mais de uma grandeza: 
 
1 – Transformar km/h em m/s 
 
72 km X 1000 m X 1 h = 20 m 
 h 1 km 3600 s s 
 
2 – Transformar g.cm2/min3 em W (kg.m2/s3) 
 
1,2 g.cm2 X 1 kg X (1 m)2 X (1 min)3 = 0,5555 x 10-12 kg m2 = 0,56 pW 
 min3 1000g (100 cm)2 (60 s)3 s3 
 
 
 
 
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5. TIPOS E SOLICITAÇÕES EM COMPONENTES MECÂNICOS 
Materiais sólidos tendem a deformar-se (ou eventualmente se romper) quando submetidos a solicitações 
mecânicas. A Resistência dos Materiais é um ramo da engenharia que tem como objetivo o estudo do 
comportamentode elementos construtivos sujeitos a esforços, de forma que eles possam ser 
adequadamente dimensionados para suportá-los nas condições previstas de utilização. Desta forma, para 
determinação de propriedades mecânicas dos materiais, são aplicados sobre os mesmos um dos tipos de 
esforços possíveis, conforme mostra a Figura 01: 
 
 
(a) Tração: caracteriza-se pela tendência de 
alongamento do elemento na direção da força 
atuante; 
(b) Compressão: a tendência é uma redução do 
elemento na direção da força de compressão; 
(c) Flexão: ocorre uma deformação na direção 
perpendicular à da força atuante; 
(d) Torção: forças atuam em um plano 
perpendicular ao eixo e cada seção transversal 
tende a girar em relação às demais; 
(e) Flambagem: é um esforço de compressão em 
uma barra de seção transversal pequena em relação 
ao comprimento, que tende a produzir uma 
curvatura na barra; 
(f) Cisalhamento: forças atuantes tendem a 
produzir um efeito de corte, isto é, um 
deslocamento linear entre seções transversais. 
 
 
Em muitas situações práticas ocorre uma combinação de dois ou mais tipos de esforços. Em alguns casos 
há um tipo predominante e os demais podem ser desprezados, mas há outros casos em que eles precisam 
ser considerados conjuntamente. 
Os ensaios destrutivos são utilizados para determinar as propriedades mecânicas de materiais submetidos 
a esses esforços. 
 
 
Figura 01: Formas gráficas aproximadas dos 
tipos de esforços mais comuns a que são 
submetidos nos elementos construtivos. 
 
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6. PROPRIEDADES MECÂNICAS 
As propriedades mecânicas constituem as características mais importantes dos metais para sua aplicação 
nos vários campos da engenharia, visto que o projeto e a execução dos produtos são realizados com base 
no seu conhecimento. 
As propriedades mecânicas estabelecem o comportamento de um material quando sujeito a esforços de 
natureza mecânica e correspondem às propriedades que, num determinado material, definem a sua 
capacidade de transmitir e resistir aos esforços que lhe são aplicados, sem romper ou sem que produzam 
deformações incontroláveis. 
 
São exemplos de propriedades mecânicas: 
• Resistência: é a maior ou menor capacidade que o material tem de resistir a um determinado tipo de 
esforço (tração, compressão, flexão, cisalhamento, torção e flambagem). O material que primeiro 
deforma-se permanentemente é o que apresenta menor resistência. Não é necessário que se rompa. 
• Elasticidade (deformação elástica): deformação não permanente. Capacidade de retornar a forma e 
dimensões originais quando cessado o esforço que o deformou. 
• Plasticidade (deformação plástica): deformação permanente. Capacidade de apresentar deformação 
permanente apreciável, sem se romper. Cessados os esforços, o material não volta a sua forma original. 
• Ductilidade (ductibilidade): elevada capacidade de deformação plástica. É a capacidade que o material 
tem de aceitar a deformação plástica. Quanto maior o grau de deformação plástica que se consegue 
sem que ele se rompa, maior a ductilidade do material. Quanto mais duro, menos dúctil. 
• Fragilidade: ausência de capacidade de deformação plástica. São materiais que não apresentam 
nenhuma deformação plástica, apenas elástica. Quando submetidos a esforços que ultrapassem a 
deformação elástica eles se rompem. 
• Rigidez: Para um material elástico quanto menor for a sua deformação para uma mesma solicitação, 
mais rígido será este material. 
• Resiliência: capacidade de absorver energia durante a deformação elástica e de liberá-la quando o 
esforço é retirado. Também definida como a capacidade de resistência ao choque sem deformação 
permanente. 
• Tenacidade: alia alta resistência a boa resiliência e boa ductilidade. Apresenta excelente comportamento 
elástico e bom comportamento plástico. É a capacidade de absorver energia durante o impacto e 
transformá-la em deformação plástica. Em outras palavras, é a quantidade de energia necessária para 
provocar a ruptura do material. 
• Dureza: resistência que um material opõe à penetração de outro corpo. 
 
 
 
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7. NOÇÕES BÁSICAS DE METROLOGIA 
7.1. Características dos instrumentos de medição 
Para uma melhor compreensão das características dos instrumentos de medição, será utilizada a ilustração 
do manômetro apresentado na Figura 02. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 02: Manômetro 
 
• Faixa de Medição (Intervalo de medição) (VIM 4.7) 
Conjunto de valores de grandezas de mesma natureza que pode ser medido por um dado instrumento 
de medição ou sistema de medição com incerteza de medição instrumental especificada, sob condições 
determinadas. 
No exemplo do manômetro: (1 a 6) bar 
 
• Valor de Divisão de Escala: 
O valor de uma divisão é a diferença entre os valores de escala correspondentes a duas marcas 
sucessivas 
No exemplo do manômetro: 0,2 bar 
 
• Resolução (de um dispositivo mostrador) (VIM 4.15) 
Menor diferença entre indicações mostradas que pode ser significativamente percebida. 
No exemplo do manômetro: 0,1 bar 
 
• Leitura no manômetro: 3,1 bar 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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7.2. Resultado de uma medição 
Conjunto de valores atribuídos a um mensurando, juntamente com toda outra informação pertinente 
disponível (VIM 2.9). Um resultado de medição é geralmente expresso por um único valor medido e uma 
incerteza de medição. 
 
 
 
Onde: 
RM = Resultado da Medição 
Rb = Resultado base 
U= incerteza de medição 
 
7.3. Média e desvio padrão 
• Média (valor esperado): 
Considerando uma variável aleatória na qual ‘n’ observações independentes xi foram obtidas sob as 
mesmas condições de medição, pode-se dizer que o valor esperado é a média aritmética, ou seja, é o 
valor que se situa a meio de todos os outros. 
 
 
 
 
 
• Desvio padrão experimental: 
Caracteriza a dispersão dos resultados para uma série de ‘n’ medições de um mesmo mensurando. 
 
 
Desvio padrão experimental = S(xi) ou 
 
 
Desvio padrão experimental = S(xi) 
 
 
Desvio padrão experimental da média = S(xi) 
 √ n 
 
Os chamados “intervalos de confiança” foram concebidos para fornecer um conjunto provável de valores 
que as estimativas podem ter se um experimento for repetido várias vezes. 
RM = (Rb ± U) [unidade] 
 
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Desta forma, considera-se que aproximadamente 68,27% das medidas (dados) se encontram dentro 
de um desvio padrão da média, 95,45% estão dentro de dois desvios padrões e 99,73% (ou quase 
100%) ficam dentro de três desvios padrões, conforme pode ser visto na Figura 03. Essa regra é válida 
para amostras que representam uma distribuição normal ou Gaussiana. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 03: Intervalos de confiança 
 
7.4. Incerteza de medição 
Parâmetro não negativo que caracteriza a dispersão dos valores atribuídos a um mensurando, com base 
nas informações utilizadas (VIM 2.26). O parâmetro incerteza pode ser denominada padrão, combinada e 
expandida. 
 
• A incerteza padrão pode ser um desvio padrão ou a metade de um intervalo. (VIM 2.30) 
• A incerteza padrão combinada é a incerteza padrão obtida ao se utilizarem incertezas padrão individuais 
associadas às grandezas de entrada num modelo de medição. (VIM 2.31). 
• A incerteza de medição expandida é obtida pelo produto de uma incerteza padrão combinada por um 
fator maior do que o número um. (VIM 2.35). 
 
Nota: Quando for solicitado o cálculo de incerteza nos ensaios realizados no laboratório, utilizar o fator 
igual a 2, exceto se a norma do ensaio especificar outro valor. 
 
Exemplo: 
 
Determine o resultado de medição para a mediçãode temperatura realizada em uma sala. Considere no 
cálculo apenas as fontes de incerteza citadas abaixo. 
 
1 - Medições individuais realizadas na sala: 
21,0°C 22,0°C 21,5°C 21,0°C 21,0°C 
 
 
 
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2 - Fontes de incerteza a serem consideradas: 
• Resolução do sistema de medição de temperatura: 0,5°C (k=√3) 
• Incerteza (expandida) do termômetro no certificado de calibração: 0,6°C (k=2) 
 
 Solução: 
 
Média: 21,3°C 
Desvio padrão: s = 0,45°C 
Desvio padrão da média = 0,2°C 
Incerteza padrão: 
Das medidas realizadas: 0,2°C 
Da resolução: 0,5/√ 3 = 0,289°C 
Da incerteza do termômetro: 0,6/2 = 0,3°C 
Incerteza combinada: 
√ (0,2)2 + (0,289)2 + (0,3)2 = 0,46°C 
Incerteza expandida: 
0,46°C X 2 = 0,92°C 
 
Resultado da medição: 
21,3°C ± 0,92°C 
 
Resultado final: (21,3±0,9) °C 
 
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8. ENSAIO DE EMBUTIMENTO 
A seguir é apresentada uma síntese da Norma ABNT NBR 16281:2014, para referência. 
Para os estudos da disciplina, esta norma, em sua íntegra, deve ser consultada. 
 
Método ERICHSEN 
Norma ABNT NBR 16281:2014 – Determinação do índice de embutimento em chapas de aço pelo 
método Erichsen modificado 
Aplicação Chapas de aço 
Avaliar a deformabilidade de materiais destinados a operações de conformação - Espessuras 
de 0,3mm a 5,00mm 
Penetrador Esfera de 20mm de diâmetro. Deve ser polida, recomendando-se para isso uma camada de 
cromo duro. O corpo do penetrador deve ser de tal forma que, ao se realizar o ensaio, 
somente o extremo esférico entre em contato com a superfície do corpo de prova e que possa 
ser livremente extraído. O penetrador não pode girar durante o ensaio. 
Princípio da medição Consiste em deformar, com um penetrador provido de um extremo esférico, um corpo de 
prova preso entre uma matriz e um anel de fixação, até ocorrer o início de ruptura, a fim de 
se determinar a profundidade da calota produzida. 
Conceituações, 
símbolos e 
designações 
Índice de embutimento: Profundidade de embutimento ou percurso do penetrador desde a 
posição ‘zero’ até o início da ruptura do CDP, em mm. 
Ruptura: Separação de material por toda sua espessura, permitindo a passagem de luz em 
pelo menos parte de sua extensão. Em geral, o início da ruptura é acompanhado por uma 
queda do esforço suportada pelo CDP e, em alguns casos, por um ruído perceptível. A queda 
do esforço também pode ser considerada como critério de fim de ensaio. Em casos de 
arbitragem, adota-se o critério de ruptura do CDP. 
- IE nos casos em que a espessura nominal da chapa for de 0,3mm a 2,0mm inclusive; 
- IE40 nos casos em que a espessura nominal da chapa for maior que 2,0mm e menor ou 
igual a 5,0mm. 
Exemplos: 
IE = 7,2 mm = índice de embutimento de 7,2, ou seja, trajeto percorrido pelo penetrador 
equivalente a 7,2mm de profundidade, realizado em chapa fina. 
IE40 = 9,6 mm = índice de embutimento de 9,6, ou seja, trajeto percorrido pelo penetrador 
equivalente a 9,6mm de profundidade, realizado em chapa grossa. 
Corpo de prova A superfície do corpo de prova deve ser plana e de dimensões tais que o centro de qualquer 
embutimento não esteja situado a menos de 45mm de qualquer borda do mesmo e se situe, 
pelo menos, à 90mm do centro do embutimento mais próximo, sempre que as dimensões da 
chapa o permitam. Na região em que o corpo de prova foi cortado, não pode haver distorções 
que interfira em sua colocação no aparelho. 
O corpo de prova não deve ter sofrido qualquer tratamento que interfira nas características 
mecânicas do material. 
A quantidade de CDP deve ser estabelecida na especificação da chapa. 
Ambas as superfícies do corpo de prova devem ser lubrificadas com graxa grafitada ou 
vaselina. 
Espessura: 
- Chapas finas - espessura nominal de 0,3mm a 2,0mm, inclusive; 
- Chapas grossas - espessura nominal maior que 2,0mm e menor ou igual a 5,0mm. 
Temperatura de 
ensaio 
Ambiente (entre 15°C e 30°C) 
Características das 
máquinas e 
acessórios 
A máquina de ensaio deve constar de uma matriz, um anel de fixação e um penetrador, 
acoplado a um dispositivo de medição de seu curso, com graduação de 0,1mm. O sistema 
de aperto do anel de fixação do CDP deve permitir a leitura da carga aplicada. Máquinas 
antigas, fixar mediante forte pressão de atarraxamento. A construção da máquina deve ser 
tal que permita determinar com precisão o momento no qual se dá a ruptura. 
A matriz e o anel de fixação devem possuir alta resistência ao desgaste e uma dureza Vickers 
superior a 750HV. 
 
 
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Ensaio / velocidade Determinar a espessura do corpo de prova com aproximação de 0,01mm. 
Antes do corpo de prova ser colocado na máquina de ensaio, lubrificar suas faces e a 
superfície do extremo esférico do penetrador com graxa grafitada. O uso de outro lubrificante 
(ex: vaselina) deve ser acordado e registrado no relatório. 
Fixar o corpo de prova entre o anel e a matriz com carga de 1000kgf = 10.000N. 
Em máquinas de construção antiga, nas quais não se possa medir a carga de fixação, a 
fixação do corpo de prova pode ser conseguida mediante forte pressão de atarraxamento 
(equivalente a 1.000kgf = 10.000N) 
Colocar o penetrador em contato com a superfície do corpo de prova, sem choques, sendo 
este o ponto inicial a partir do qual será medida a profundidade da penetração. 
Deformar em seguida o corpo de prova, sem choques e vibração, com velocidade de 
penetração entre 5mm/min e 20mm/min. 
Na fase final a velocidade deve ser reduzida para o limite inferior, para maior perceptibilidade 
do início de ruptura. 
No exato momento de ruptura determina-se o percurso do penetrador com aproximação de 
0,1mm. 
Distâncias entre os 
centros de 
embutimento 
O centro de qualquer embutimento não pode estar situado a menos de 45mm de qualquer 
borda do mesmo e nem a menos de 90mm do centro do embutimento mais próximo, sempre 
que as dimensões da chapa o permitam. 
Relatório de ensaio - Referência a norma de ensaio; 
- Dados que permitam a identificação do material do qual foi retirada a amostra; 
- Temperatura do ambiente de ensaio quando não for entre 15°C e 30°C; 
- Espessura de chapa com aproximação de 0,01mm, expressa pelos seus valores médios e 
extremos; 
- Índice de embutimento IE e IE40 com aproximação de 0,1mm, expresso pelos seus valores 
médios e extremos; 
- Lubrificante, caso não seja o recomendado por esta norma. Se usar vaselina, constar no 
relatório. 
 
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9. ENSAIO DE TRAÇÃO 
A seguir é apresentada uma síntese da Norma ABNT NBR ISO 6892:2002, para referência. 
Para os estudos da disciplina, esta norma, em sua íntegra, deve ser consultada. 
 
Norma ABNT NBR ISO 6892:2002 – Materiais metálicos – Ensaio de tração à temperatura 
ambiente 
Aplicação Materiais metálicos. 
Princípio do ensaio O ensaio consiste em solicitar o corpo de prova com esforço de tração, geralmente até a 
ruptura, com o propósito de se determinar uma ou mais propriedades mecânicas. 
Definições - L0 – comprimento de medida original – Comprimento de medida (marcação) antes da 
aplicação da força 
- Lu – comprimento de medida final – Comprimento de medida após a ruptura (marcação) 
- Lc – Parte paralela da seção reduzida do corpo de prova (entre raios) 
- Alongamento – aumento no comprimento da medida original (L0) em qualquer momento 
da realização do ensaio 
- Alongamento percentual – alongamento expresso como porcentagem do comprimento de 
medida original (L0) 
- Alongamento percentual permanente – aumento do comprimento de medida original do 
corpo de prova após a remoção da tensão especificada expresso em porcentagem do 
comprimento de medida original (L0) 
- Alongamento percentual após a ruptura (A) – alongamento permanente do comprimentode medida original após a ruptura (Lu-L0), expresso como uma porcentagem do 
comprimento de medida original (L0). 
- Redução percentual da área (Z) – máxima mudança na área da seção transversal, que 
pode ter ocorrido durante o ensaio (S0-Su) expressa como porcentagem da área da seção 
transversal original (S0). 
- Força máxima (Fm)– maior força que o corpo de prova suporta durante o ensaio, uma vez 
ultrapassado o ponto de escoamento. Para materiais sem ponto de escoamento, é o valor 
máximo durante o ensaio. 
- Tensão – Força dividida pela área da seção transversal original (S0) do corpo de prova, 
em qualquer momento do ensaio. 
- Resistência a tração (Rm) – Tensão correspondente a força máxima (Fm) 
- Tensão de escoamento – quando durante o ensaio o material metálico apresentar o 
fenômeno de escoamento, a deformação plástica ocorre sem nenhum incremento de força. 
Deve-se distinguir: 
Tensão de escoamento superior – valor da tensão no momento que o primeiro decréscimo 
de força é observado 
Tensão de escoamento inferior – menor valor da tensão durante o escoamento plástico, 
desconsiderando-se qualquer efeito transitório inicial. 
Corpo de prova Forma e dimensões 
- Geral 
A forma e dimensões dos corpos de prova dependem da forma e dimensões dos produtos 
metálicos dos quais os corpos de prova são retirados. 
O corpo de prova é, usualmente, obtido pela usinagem de uma amostra do produto ou 
obtida por forjamento ou fundição. Entretanto, produtos de seção constante (barras, fios, 
etc.) e também corpos de prova fundidos (ferro fundido maleável, ferro fundido branco, 
ligas não ferrosas) podem ser ensaiados sem serem usinados. 
As tolerâncias dimensionais dos corpos de prova devem estar de acordo com os anexos 
apropriados da norma. 
- Corpos de prova usinados 
Corpos de prova usinados devem ter curva de concordância entre as extremidades e o 
comprimento paralelo, se estes tiverem dimensões diferentes. As dimensões dos raios de 
concordância podem ser importantes e recomenda-se que sejam definidas nas 
especificações do material, se as mesmas não forem dadas no anexo apropriado. 
 
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As extremidades do corpo de prova podem ser de qualquer forma, desde que sejam 
compatíveis com os dispositivos de fixação da máquina de ensaio. O eixo do corpo de prova 
deve coincidir ou ser paralelo ao eixo de aplicação da força. 
O comprimento paralelo (Lc) ou, em casos onde o corpo de prova não tem curva de 
concordância, o comprimento livre entre os dispositivos de fixação, deve ser sempre maior 
do que o comprimento de medida original (L0). 
- Tipos 
Os principais tipos de corpos de prova estão definidos nos anexos A a D da norma, de 
acordo com a forma e o tipo do produto. 
Os corpos de prova devem ser escolhidos e preparados de acordo com as determinações 
dos padrões internacionais para os diferentes tipos de materiais. 
- Forma do corpo de prova 
Em geral, o corpo de prova é usinado e o comprimento paralelo deve ser unido às 
extremidades por meio de curvas de concordância e devem ter formas adequadas às garras 
da máquina de ensaios. 
Se solicitado, perfis, barras etc. podem ser ensaiadas sem usinagem. 
A seção transversal do corpo de prova pode ser circular, quadrada ou, em casos especiais, 
de outra forma. 
- Corpos de prova proporcionais são aqueles que têm o comprimento de medida original, 
relacionado à área da seção transversal através da equação L0 = k √S0 , sendo o valor 
internacionalmente adotado para k de 5,65. 
Corpos de prova proporcionais com seção transversal circular devem ter, 
preferencialmente, as dimensões fornecidas abaixo: 
 
 
 
Marcação do 
comprimento de 
medida original (L0) 
 
As extremidades do comprimento de medida original devem ser levemente marcadas com 
traços ou linhas, mas não com riscos que possam resultar em uma ruptura prematura. 
Para corpos de prova proporcionais, o valor calculado do comprimento de medida original 
deve ser arredondado para um valor mais próximo do múltiplo de 5 mm desde que a 
diferença entre o comprimento marcado e o calculado seja menor que 10% de L0. 
Temperatura de 
ensaio 
10 a 35°C 
Medições com temperatura controlada: 23°C ± 5°C 
Ensaio / velocidade Máquina calibrada. 
Velocidade de ensaio para determinação da resistência à tração não pode ser superior a 
8mm/seg. 
Método de fixação - os corpos de prova devem ser presos por meios adequados, como por 
exemplo, cunhas, extremidades roscadas ou ombreadas, etc. Devem ser fixados à 
máquina, de maneira que o esforço seja aplicado o mais axialmente possível. 
Determinação do 
alongamento 
percentual após a 
ruptura (A) 
As duas partes do corpo de prova rompido devem ser cuidadosamente colocadas juntas de 
tal forma que seus eixos estejam coaxiais. 
Cuidados especiais devem ser tomados para que se assegure o contato entre as duas 
partes do corpo de prova ao se medir o comprimento final, principalmente quando ele 
possui área de seção transversal reduzida ou com baixos valores de alongamento. 
Essa medição é válida, em princípio, somente se a distância entre a ruptura e a marca mais 
próxima não for menor que 1/3 do comprimento de medida original (L0). Entretanto, a 
medição é válida, independentemente da posição da ruptura, se o alongamento percentual 
após a ruptura for igual ou maior que o valor especificado. 
 
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Para evitar rejeição de corpos de prova, nos quais a ruptura possa ocorrer fora dos limites 
especificados acima, o método baseado na sub-divisão de L0 em N partes iguais pode ser 
usado tal como descrito no anexo G, sintetizado a seguir: 
 Para evitar rejeição de corpos de prova, deve ser usado o seguinte método, havendo 
acordo entre as partes interessadas: 
a) antes do ensaio subdividir o comprimento de medida original (L0) em N partes iguais; 
b) após o ensaio, adote o símbolo X para indicar a marca de referência na parte mais curta 
e o símbolo Y para indicar a marca de referência na parte mais longa do corpo de prova 
para a subdivisão que está à mesma distância da fratura que a marca X. 
Se n é o número de intervalos entre X e Y o alongamento após ruptura é determinado 
como se segue: 
1) Ruptura sobre uma marcação - se (N - n) for par, medem-se a distância entre X e 
Y e a distância entre Y e uma marca Z localizada a (N – n) / 2 intervalos de Y; 
Calcular o alongamento percentual após a ruptura usando a seguinte equação: 
 
A = (XY + 2YZ – L0) x 100 / L0 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2) Ruptura entre duas marcações - se (N-n) for ímpar, mede-se a distância entre X e 
Y e a distância entre Y e marcas Z’ e Z’’ localizadas respectivamente à (N-n-1)/2 e 
(N-n+1)/2 intervalos de Y; Calcular o alongamento percentual após a ruptura 
usando a seguinte equação: 
 
A = (XY + YZ’ + YZ”– L0) x 100 / L0 
 
 
 
 
 
 
 
 
Relatório de ensaio Deve conter: 
- Referência a norma de ensaio; 
- Identificação do corpo de prova 
- Natureza do material ensaiado se conhecida 
- Tipo de corpo de prova 
- Localização e orientação da retirada do corpo de prova 
- Características medidas e respectivos resultados. 
 
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10. ENSAIO DE DUREZA 
10.1. Objetivo 
Conhecer a resistência do material quanto a desgaste e penetração. 
 
10.2. Cuidados ao se realizar um ensaio de dureza 
10.2.1. Tipo de penetrador e força de ensaio 
Atualmente, os ensaios de dureza baseiam-se na resistência que o material oferece ao ser penetrado por 
um corpo de formas e dimensões padronizadas (penetrador) sob a ação de uma carga (força de ensaio), 
também padronizada. 
Quando da realização do ensaio de dureza, geralmente já se tem ideia do valor a ser encontrado, sendo o 
ensaio realizado apenas para confirmação. Entretanto, caso não se conheça a dureza do material deve-se 
avaliar o melhor método a ser utilizado, bem como o penetradore a força de ensaio, para não danificar o 
penetrador ou danificar a peça além do necessário. Neste caso, o ensaio deve ser realizado com penetrador 
de diamante e força de ensaio com valor pequeno. Após obter o resultado, se preciso, aplicar outro método. 
 
10.2.2. Distância mínima entre as impressões 
Deve ser observada distância mínima entre as impressões, pois durante o ensaio de dureza surge uma 
região de encruamento que pode afetar os resultados de um segundo ensaio, caso a distância mínima 
não seja preservada. 
Situação similar, porém inversa ocorre com a distância entre a impressão e a borda do corpo de prova. 
Caso a distância mínima não seja preservada, a dureza medida poderá ser inferior a dureza real. 
 
 
 
 
 
10.2.3. Espessura do corpo de prova 
Outro parâmetro a ser observado é a espessura do corpo de prova. Caso a mesma seja inferior ao valor 
determinado por norma, pode ser influenciada pela dureza da base do equipamento. 
Quando se reduz a espessura do corpo de prova, deve-se reduzir o diâmetro do penetrador. 
 
10.3. Tipos de ensaio 
• Dureza por risco - MOHS 
• Dureza por rebote (dureza Shore ou dureza escleroscópica) 
• Dureza por penetração 
 
Área de encruamento 
 
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10.4. Ensaio de Dureza Brinell 
A seguir é apresentada uma síntese da Norma ABNT NBR NM ISO 6506-1:2010, para referência. 
Para os estudos da disciplina, esta norma, em sua íntegra, deve ser consultada. 
 
Método BRINELL 
Norma ABNT NBR NM ISO 6506-1 - Materiais metálicos – Ensaio de dureza Brinell – 
Parte 1 - Método de ensaio (ISO 6506-1:2005, IDT) 
Aplicação Materiais metálicos com dureza até o limite de 650 HBW 
Penetrador 
 
- Esfera de metal duro (carboneto de tungstênio) polida - (φ 10, 5, 2,5 e 1 mm) 
- O penetrador deve ser polido e isento de defeitos na superfície. 
Princípio da medição Um penetrador (esférico de metal duro com diâmetro ‘D’) é pressionado sobre a superfície 
de um corpo de prova e, após a remoção da força ‘F’, é medido o diâmetro da impressão ‘d’ 
deixada na superfície. 
Cálculo da Dureza 
 
 
 
 
HB= F/A (N/mm2) 
F= força de ensaio (N) 
A= área da superfície curva da impressão (mm2) 
 
HBW = Dureza Brinell 
��� � 0,102 2	
��� 
 √�� 
 ��� 
Onde: 
F = força (N) 
D = φ esfera (mm) 
d = diâmetro médio da impressão (mm) = (d1 + d2)/2 
h = profundidade da impressão (mm) = (D-√D2-d2)/2 
 
Razão força diâmetro = 0,102 x F/D2; F(N). 
Pode-se usar vários valores de carga e diâmetro dependendo do material avaliado, desde 
que o grau de carga seja constante: F/D2 
Medir o diâmetro de cada impressão em duas direções PERPENDICULARES. A média 
aritmética dos dois valores medidos deve ser utilizada para calcular o valor da dureza HB. 
O valor da dureza pode ser calculado ou pode-se consultar na norma parte 4 para obter os 
valores de dureza para medições realizadas em superfícies planas. 
Símbolos e 
designação 
Símbolo: HBW – quando utilizada esfera de metal duro. A versão anterior da norma era HB 
(metal duro) e HBS (aço). 
Valor da dureza + SÍMBOLO + φ esfera (mm) + força de medição (kgf) + duração da 
aplicação da força de ensaio (s), se diferente do tempo especificado na norma (10 a 15s). 
600 HBW 1/30/20 = dureza Brinell de 600, determinada com esfera de metal duro de 1mm 
de diâmetro e com força de 30kgf (ou 294,2N(*)), aplicada por 20s. 
(*) 1kgf = 9,807N 
Força de ensaio e 
escolha do 
penetrador 
Força de ensaio pré-determinada: faixa de 9,807N a 29,42kN (1kgf a 3.000 kgf). A escolha 
é realizada conforme tabelas 2 e 3 da norma. 
A mesma deve ser escolhida de forma que o φ da impressão ‘d’ esteja compreendido entre 
os valores 0,24D e 0,6D 
A relação 0,102 F/D2 (grau de carga ou fator de carga) deve ser escolhida de acordo com o 
material e a dureza indicado na tabela 3 da norma. O grau de carga deve ser constante 
(30, 15, 10, 5, 2,5 e 1). 
 
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De maneira a utilizar a maior área representativa do corpo de prova, deverá ser escolhido o 
maior φ possível para a esfera. Quando a espessura do corpo de prova permitir, deve-se 
dar preferência à esfera com 10 mm de φ. (ex: materiais heterogêneos) 
Corpo de prova Limpeza: 
Deve apresentar superfície lisa e plana, livre de óxidos, materiais estranhos e de 
lubrificantes. Deverão possuir superfície acabada para permitir medição exata do diâmetro 
da impressão. 
A preparação deve ocorrer de tal forma que impeça a alteração da dureza superficial. Ex: 
aquecimento excessivo, trabalho a frio, etc. 
Espessura: 
No mínimo 8 vezes a profundidade da impressão (Anexo B da norma fornece valores para 
espessura mínima do CP em relação ao diâmetro médio da impressão). Após remoção da 
força, nenhuma deformação deve ser visível no lado oposto da impressão. 
Posicionamento: 
Deve ser apoiado firmemente em suporte rígido, de forma que não ocorra deslocamento 
durante a medição. As superfícies de contato devem estar limpas. 
Temperatura de 
ensaio 
10 a 35°C 
Medições com temperatura controlada: 23°C ± 5°C 
Ensaio / tempo Fazer com que o penetrador entre em contato com a superfície a ser ensaiada e aplicar 
lentamente a força na direção perpendicular à superfície, sem choque e vibração ou 
excesso de velocidade, até atingir o valor especificado. A média aritmética dos dois valores 
medidos deve ser utilizada para calcular o valor da dureza HB. 
O tempo decorrido entre o início da aplicação da força até que a força total seja atingida 
não deverá ser menor que 2s e nem maior que 8s. Manter a força aplicada por 10s a 15s. 
Para alguns materiais é necessário um tempo de espera maior. Este tempo deverá ser 
mantido com uma tolerância de ±2s. 
Distâncias entre as 
calotas de impressão 
Quando do posicionamento do corpo de prova, deverão ser atendidas as seguintes 
condições: 
- A distância entre o centro de duas 
impressões adjacentes deve ser, no 
mínimo, igual a três vezes o diâmetro 
médio da impressão. 
- A distância entre o centro de cada 
impressão e a borda do corpo de prova 
deverá ser igual a, no mínimo, duas vezes 
e meia o diâmetro médio da impressão. 
 
Relatório de ensaio Deve conter: 
- Referência a norma de ensaio; 
- Todos os detalhes para identificação completa do corpo de prova; 
- A temperatura de ensaio se não estiver dentro do limite de 10 a 35°C; 
- O resultado obtido com suas incertezas; 
- Requisitos adicionais, fora do escopo da norma; 
- Detalhes de qualquer ocorrência que possa afetar os resultados; 
- Equipamento utilizado; 
- Data de calibração do equipamento. 
a = 3 d … b = 2 ½ d 
 
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10.5. Ensaio de Dureza Vickers 
A seguir é apresentada uma síntese da Norma ABNT NBR NM ISO 6507-1:2008, para referência. 
Para os estudos da disciplina, esta norma, em sua íntegra, deve ser consultada. 
 
Método VICKERS 
Norma ABNT NBR NM ISO 6507-1 – Materiais metálicos – Ensaio de dureza Vickers – 
Parte 1 – Método de ensaio (ISO 6507-1:2005, IDT) 
Aplicação Materiais metálicos para três diferentes faixas de força de medição. 
Se aplica apenas para impressão cujo comprimento das diagonais está compreendido entre 
0,020mm e 1,400mm. Para diagonais menores, considerar o acréscimo da incerteza. 
Penetrador Diamante em forma de pirâmide reta com base quadrada com ângulo entre faces opostas 
no vértice de 136°. 
Princípio da medição Um penetrador de diamante em forma de pirâmide reta de base quadrada e com ângulo 
especificado entre as faces opostas no vértice é pressionado sobre uma superfície do corpo 
de prova seguido da medição do comprimento da diagonal da impressão deixada na 
superfície após remoção da força de ensaio ‘F’. 
Cálculo da Dureza 
 
 
 
 
O ensaio de dureza Vickers é especificado para comprimento das diagonais da impressão 
entre 0,020mm e 1,400mm. 
 
HV= F/A (N/mm2)F= força de ensaio (N) 
A= área da superfície inclinada da impressão que é 
assumida ser uma pirâmide reta com base quadrada e 
possuindo no vértice o mesmo ângulo do penetrador 
(mm2). 
 
HV = Dureza Vickers 
�� � 0,189 � 	��� 
Onde: 
F = força (N) 
d = média aritmética dos comprimentos das duas 
diagonais (mm) = (d1 + d2)/2 
 
Para superfícies planas, a diferença entre os dois comprimentos das diagonais da impressão 
não deverá ser maior que 5%. Se esta diferença for maior deverá ser colocada no relatório 
de ensaio. 
Para a medição de superfícies curvas, deverão ser aplicadas as correções dadas nas tabelas 
do anexo B da Norma. 
Símbolos e 
designação 
HV – Dureza Vickers 
Valor da dureza + HV + força aplicada (kgf) + duração da aplicação da força (s), se 
diferente do tempo especificado (10 a 15s). 
Ex: 
640 HV 30 = dureza Vickers de 640, determinada com força de 30kgf (ou 294,2N(*)), 
aplicada entre 10s e 15s. 
640 HV 30/20 = dureza Vickers de 640, determinada com força de 30kgf (ou 294,2N(*)), 
aplicada por 20s. 
(*) 1kgf = 9,807N 
 
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Força de ensaio Faixa de força são três (ver tabela 3 da norma): 
 
 
HV normal = F ≥ 5kgf (ou 49,03N) 
 (usual: 5, 10, 20, 30, 50, 100kgf) 
HV baixa força = 0,2 ≤ F < 5kgf (ou 1,961 ≤ F < 49,03N) 
 (usual: 0,2, 0,3, 0,5, 1, 2, 3kgf) 
Microdureza Vickers = 0,01 ≤ F < 0,2kgf (ou 0,09807 ≤ F < 1,961N) 
 (usual: 0,01, 0,015, 0,02, 0,025, 0,05, 0,1kgf) 
Corpo de prova Limpeza: 
Deve apresentar superfície lisa e plana, livre de oxidação, materiais estranhos e de 
lubrificantes, a menos quando especificado na norma do produto. Deverão possuir 
superfície acabada para permitir medição exata do comprimento da diagonal da impressão. 
A preparação deve ocorrer de tal forma que impeça a alteração da dureza superficial. Ex: 
aquecimento excessivo, trabalho a frio, etc. 
Microdureza Vickers – devido a pequena profundidade de sua penetração, devem ser 
tomadas precauções especiais durante a preparação. Recomenda-se utilizar processo de 
polimento / eletropolimento que seja adequado para os parâmetros do material. 
Espessura: 
A espessura do corpo de prova ou da camada submetida ao ensaio deverá ser pelo menos 
1,5 vez o comprimento da diagonal da impressão (Anexo A da norma). Após remoção da 
força, nenhuma deformação deve ser visível no lado oposto da impressão. 
Posicionamento: 
Deve ser apoiado firmemente no suporte, de forma que não ocorra deslocamento durante 
a medição. A superfície do suporte deve estar limpa. 
Temperatura de 
ensaio 
10 a 35°C 
Medições com temperatura controlada: 23°C ± 5°C 
Ensaio / tempo Fazer com que o penetrador entre em contato com a superfície a ser medida e aplicar a 
força de ensaio na direção perpendicular à superfície, sem choque e vibração, até atingir o 
valor especificado. 
O tempo decorrido entre o início da aplicação da força até que a força total seja atingida 
não deverá ser menor que 2s e nem maior que 8s. Para a medição da dureza com baixas 
forças ou para microdureza o tempo não deverá exceder 10s. Para a medição da dureza 
com baixas forças ou para microdureza a velocidade de aproximação do penetrador não 
deverá exceder a 0,2mm/s. 
Manter a força aplicada por 10s a 15s. Para alguns materiais é necessário um tempo de 
espera maior. Este tempo deverá ser mantido com uma tolerância de ±2s. 
 
 
 
 
CEFET-MG – Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais 24 
 
 
 
 
Distâncias entre as 
calotas de impressão 
Quando do posicionamento do corpo de prova, deverão ser atendidas as seguintes 
condições: 
- A distância entre o centro de duas impressões adjacentes deve ser, no mínimo, igual a 
três vezes o comprimento médio das diagonais da impressão, no caso de aço, cobre e ligas 
de cobre, e no mínimo seis vezes o comprimento médio da diagonal da impressão para 
materiais leves, chumbo, e estanho e suas ligas. 
- A distância entre o centro de cada impressão e a borda do corpo de prova deverá ser 
igual a, no mínimo, duas vezes e meia o comprimento médio das diagonais da impressão, 
no caso de aço, cobre e ligas de cobre, e no mínimo três vezes o comprimento médio das 
diagonais da impressão para materiais leves, chumbo e estanho e suas ligas. 
 
 
 
 
 
 
Relatório de ensaio Deve conter: 
- Referência a norma de ensaio; 
- Todos os detalhes necessários para identificação do corpo de prova; 
- O resultado obtido com suas incertezas; 
- Todas as operações não especificadas nesta norma, ou tidas como opcional; 
- Detalhes de qualquer ocorrência que possa afetar os resultados; 
- A temperatura de ensaio se estiver fora da faixa especificada; 
- Equipamento utilizado; 
- Data de calibração do equipamento. 
Aço, Cu e ligas Cu → a = 3 d … b = 2 ½ d 
Materiais leves, Pb, Sn e ligas de Sn → a = 6 d … b = 3 d 
 
 
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10.6. Ensaio de Dureza Rockwell 
A seguir é apresentada uma síntese da Norma ABNT NBR NM ISO 6508-1:2008, para referência. 
Para os estudos da disciplina, esta norma, em sua íntegra, deve ser consultada. 
 
Método ROCKWELL 
Norma ABNT NBR NM ISO 6508-1 - Materiais metálicos – Ensaio de dureza Rockwell – 
Parte 1 – Método de ensaio (escalas A, B, C, D, E, F, G, H, K, N, T) 
Aplicação Materiais metálicos 
Dureza Rockwell (escalas A, B, C, D, E, F, G, H e K) 
Dureza Rockwell superficial (escalas N e T) 
Penetrador - Penetrador cônico de diamante, tendo um ângulo de 120° e raio de curvatura na ponta de 
0,2mm. 
- Penetrador esférico de metal duro de 1/16” (1,5875mm) 
- Penetrador esférico de metal duro de 1/8” (3,175mm) 
O uso de penetradores esféricos de metal duro é considerado como o tipo padrão para 
penetrador esférico Rockwell. Penetradores esféricos de aço ainda podem ser usados se 
requeridos na especificação de um produto, ou por acordo especial. 
Princípio da medição Aplica-se uma força sobre um penetrador em uma superfície de um corpo de prova em dois 
estágios sobre condições especificadas. Mede-se a profundidade permanente de penetração 
sob efeito da força de ensaio inicial após a remoção da força de ensaio adicional. Do valor 
de ‘h’ calcula-se o número conhecido como dureza Rockwell de acordo com a seguinte 
fórmula: HR= N-(h/S), sendo N e S constantes. 
Diagrama do princípio Rockwell 
 
1 – Profundidade de penetração devido 
a força inicial F0 
2 – Profundidade de penetração devido 
a força de ensaio adicional F1 
3 – Recuperação elástica logo após a 
remoção da força de ensaio 
adicional F1 
4 – Profundidade de penetração 
permanente ‘h’ 
5 – Superfície do CP 
6 – Plano de referência para medição 
7 – Posição do penetrador 
Cálculo da Dureza 
 
 
 
HR= N-(h/S). 
Força total de ensaio (F) = Força inicial (F0) + força adicional (F1) (N) 
S = Constante específica de cada escala (mm) 
N = Número específico de cada escala 
h = Prof. permanente de penetração sob força F0, após 
 remoção de F1 (mm) 
 
Escalas A/C/D: HR = 100 – (h/0,002) 
Escalas B/E/F/G/H/K: HR = 130 – (h/0,002) 
Escalas N/T: HR = 100 – (h/0,001) 
A dureza é normalmente lida diretamente no instrumento indicador. 
Para ensaios em superfícies cilíndricas convexas e superfícies esféricas serão aplicadas as 
correções dadas nos anexos C e D. 
Na ausência de correções para ensaios em superfícies cônicas, acordar com o cliente. 
 
 
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Símbolos e 
designação 
HR – Dureza Rockwell 
Dureza Rockwell - Escalas A, B, C, D, E, F, G, H e K 
Valor da dureza + HR + (a letra indicando a escala) + letra indicando otipo de penetrador 
(W=metal duro e S=aço) 
Ex: 59 HRC = dureza Rockwell de 59, medida na escala C. Neste caso é cone de diamante. 
 
Dureza Rockwell superficial - Escalas N e T 
Valor da dureza + HR + força de medição (kgf) + uma letra indicando a escala + letra 
indicando o tipo de penetrador (W=metal duro e S=aço) 
Ex: 70 HR 30T W = dureza Rockwell superficial de 70, medida na escala T com uma força 
de medição de 30kgf (ou 294,2N(*)), utilizando esfera de metal duro 
(*) 1kgf = 9,807N 
Força de ensaio 
 
 
Corpo de prova Limpeza: 
Deve apresentar superfície lisa e plana, livre de oxidação, materiais estranhos e de 
lubrificantes, a menos quando especificado na norma do produto. Ex: Titânio pode aderir ao 
penetrador. Deve ser lubrificado. 
A preparação deve ocorrer de tal forma que impeça a alteração da dureza superficial. Ex: 
aquecimento excessivo, trabalho a frio, etc. 
Espessura: 
A espessura não deverá ser menor que 10 vezes a profundidade permanente de 
penetração, para penetradores de cone de diamante e 15 vezes para penetradores 
esféricos. 
Após remoção da força, nenhuma deformação deve ser visível no lado oposto da 
impressão. 
Posicionamento: 
Deve ser apoiado firmemente no suporte, de forma que não ocorra deslocamento durante o 
ensaio e que a superfície a ser penetrada esteja em um plano normal ao eixo do penetrador 
e à linha de ação da força de penetração. 
 
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Produtos de forma cilíndrica deverão ser convenientemente apoiados, por exemplo, em 
blocos ‘V’ centralizadores de aço, com dureza mínima de 60HRC. 
Temperatura de 
ensaio 
10 a 35°C 
Medições com temperatura controlada, usar faixa mais estreita 
Ensaio / tempo Antes do início de uma série de ensaios ou quando se passar mais de 24 horas desde o 
último ensaio e após cada mudança ou remoção e recolocação do penetrador ou do apoio 
do CP deve ser assegurado que o penetrador e o apoio do CP estejam montados 
corretamente nas máquinas duas primeiras leituras após cada mudança devem ser 
descartadas. 
Fazer com que o penetrador entre em contato com a superfície a ser medida e aplicar a 
força inicial F0 isenta de vibrações, oscilações e choques mecânicos. A duração da força de 
ensaio inicial não deve exceder 3s. 
Colocar o sistema de medição na posição inicial e aumentar a força F0 para F em não 
menos que 1s nem mais que 8s. Manter a força de ensaio total por um tempo de 4s com 
tolerância de ± 2s. 
Remover a força de ensaio adicional F1, e enquanto a força de ensaio inicial é mantida, 
após um curto tempo de estabilização, realiza-se a leitura final. 
Distâncias entre as 
calotas de impressão 
Quando do posicionamento do corpo de prova, deverão ser atendidas as seguintes 
condições: 
 
- A distância entre o centro de duas impressões 
adjacentes deve ser, no mínimo, igual a quatro vezes o 
diâmetro da impressão (não menos que 2mm) 
- A distância entre os centros de cada impressão e a 
borda do corpo de prova deverá ser igual a, no mínimo, 
duas vezes e meia o diâmetro da impressão (não menos 
que 1 mm). 
 
 
Relatório de ensaio Deve conter: 
- Referência a norma de ensaio; 
- Todos os detalhes necessários para identificar o corpo de prova; 
- Temperatura do ensaio se não estiver ente 10 e 35°C 
- Os resultados obtidos e incertezas; 
- Todas as operações não especificadas nesta norma, ou tidas como opcional; 
- Detalhes de qualquer ocorrência que possa afetar os resultados; 
- Duração estendida real utilizada para a força total se maior que os 6s permitidos pelas 
tolerâncias. 
a = 4 d e b = 2 ½ d 
 
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11. ENSAIO DE IMPACTO 
A seguir é apresentada uma síntese da Norma ABNT NBR 6157:1980, para referência. 
Para os estudos da disciplina, esta norma, em sua íntegra, deve ser consultada. 
 
Método CHARPY 
Norma ABNT NBR 6157:1980 – Materiais metálicos – Determinação da resistência ao impacto em 
corpos de prova entalhados simplesmente apoiados. 
Aplicação Materiais metálicos, principalmente o aço, não se aplicando, entretanto, a materiais com 
baixos valores de resistência ao impacto. 
Definições CORPO-DE-PROVA: Peça retirada do material com forma e dimensões apropriadas para ser 
submetida a ensaio. 
ENTALHE DO CORPO-DE-PROVA: Entalhe no meio do comprimento do corpo-de-prova em 
formato em U ou V, com dimensões padronizadas, cujo plano de simetria deve ser 
perpendicular ao eixo longitudinal do corpo-de-prova. 
SEÇÃO RESISTENTE ORIGINAL DO CORPO-DE-PROVA: Seção do corpo-de-prova com o 
plano de simetria do entalhe, sobre a qual são feitas as determinações desejadas. 
CORPO-DE-PROVA PADRÃO: Corpo-de-prova de seção transversal 10 mm x 10 mm, com 
entalhe em U ou V. 
CORPOS-DE-PROVA REDUZIDOS: Corpos-de-prova com dimensões reduzidas, usados para 
materiais cujas dimensões não permitam o uso do corpo de prova padrão. 
ENERGIA DE IMPACTO (EI): Energia do martelo no momento do impacto. 
ENERGIA ABSORVIDA (EA): Energia requerida para romper o corpo-de-prova, em uma 
máquina de ensaio de impacto, com um só golpe. 
RESISTÊNCIA AO IMPACTO (RI): Valor obtido dividindo-se a energia absorvida pela área da 
seção resistente original do corpo-de-prova. 
ASPECTO DA FRATURA: Forma como se apresenta a superfície da fratura do corpo de prova 
sob observação macrográfica. Para os fins deste ensaio, faz-se distinção entre um aspecto 
fosco ou fibroso e um aspecto cristalino da fratura. 
FRATURA DÚCTIL: Fratura de aspecto fosco ou fibroso, caracterizada por deformação 
bastante pronunciada antes da ruptura total da seção resistente original. 
FRATURA FRÁGIL: Fratura de aspecto cristalino (fratura de separação) que não apresenta 
sinais de deformação. 
FRATURA MISTA: Fratura de aspecto misto que apresenta trechos de fratura dúctil e frágil 
simultaneamente. 
DIAGRAMA DE TRANSIÇÃO: Diagrama que representa a energia absorvida ou a resistência 
ao impacto em função da temperatura de um material, mantidos constantes o tipo do 
corpo-de-prova e velocidade de impacto. 
PATAMAR SUPERIOR: Trecho do diagrama de transição que fica acima da faixa de dispersão 
e se caracteriza por valores elevados e pouco dispersos da energia absorvida ou da 
resistência ao impacto. No patamar superior ocorrem predominantemente fraturas dúcteis. 
ZONA DE TRANSIÇÃO: Faixa da dispersão do diagrama de transição. Nas temperaturas 
contidas nesta faixa a energia absorvida ou a resistência ao impacto pode assumir valores 
aleatórios. Em vez da zona de transição, pode ocorrer também uma transição progressiva 
do patamar superior para o inferior. Na zona de transição ocorrem preferencialmente 
fraturas mistas. 
PATAMAR INFERIOR: Trecho do diagrama de transição que fica abaixo da zona de transição 
e se caracteriza por valores pouco dispersos da energia absorvida ou da resistência ao 
impacto. No patamar inferior ocorrem preferencialmente fraturas frágeis. 
TEMPERATURA DE TRANSIÇÃO: Temperatura que identifica a zona de transição no 
diagrama de transição. Como a zona de transição geralmente se estende por uma faixa de 
temperaturas, inexiste uma definição de validade geral para a temperatura de transição. 
 
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Tipo de fratura Fratura dúctil – fratura de aspecto fosco ou fibroso, caracterizada por deformação bastante 
pronunciada antes da ruptura total da seção resistente original. 
Fratura frágil – fratura de aspecto cristalino (fratura de separação) que não apresenta 
sinais de deformação. 
Fratura mista – Fratura de aspecto misto que apresenta trechos de fratura dúctil e frágil 
simultaneamente. 
Pêndulo 
 
Os ensaios devem ser executados com um pêndulo Charpy, o qual deve ser construído e 
instalado de maneira que possa permanecer rígido e estável, para que a perda de energia 
(devido a uma translação, rotação ou vibração) na amarração, durante o ensaio, seja 
desprezível.O martelo deve ter na pena (parte que entra em contato com o corpo de prova) um ângulo 
de 30±1° e um raio de curvatura de 2 a 2,5mm. A velocidade do martelo no momento do 
impacto será de 5 m/s a 7 m/s. O martelo deve oscilar em um plano vertical e o centro de 
percussão deve coincidir com o centro de impacto. 
Princípio da medição Consiste em romper um corpo de prova apoiado sobre um suporte, com dimensões 
normatizadas, através do impacto de um martelo liberado em queda livre (pêndulo), a uma 
altura pré-estabelecida, a fim de se determinar a energia absorvida pelo material devido ao 
impacto. 
O método mais comum de ensaio de impacto Charpy é o golpe desferido por um pêndulo 
em oscilação. O martelo acoplado ao pêndulo é elevado a certa altura, onde o mesmo 
adquire sua energia potencial inicial, sendo esta fixa e específica. Ao atingir a energia 
potencial inicial, o martelo é solto e alcança o corpo de prova. Ao atingir o corpo de prova, 
o martelo sobe a uma altura que é inversamente proporcional à energia absorvida para 
romper o corpo de prova. Sendo assim, quanto maior a altura atingida pelo martelo ao 
romper o corpo de prova, menor será a energia necessária para fraturar ou rompê-lo. 
A posição atingida pelo martelo ao romper o corpo de prova corresponde à sua energia 
final. A energia necessária para fraturar o corpo de prova é a diferença entre a energia 
potencial inicial e final do ensaio de impacto. Esta energia é lida diretamente na máquina, 
sendo esta apresentada no mostrador/medidor da máquina de impacto Charpy. 
Nomeclatura adotada 
para o corpo-de-
prova 
A nomenclatura adotada para os tipos de corpos-de-prova é baseada em: 
Fa x b x c 
Onde: 
F= formato do entalhe “U” ou “V” 
a = profundidade do entalhe 
b = altura do corpo-de-prova (dimensão ao longo do entalhe) 
c = largura do corpo-de-prova, igual a 10 mm e comum para todos os tipos de corpos-de-
prova, não utilizada para a simplificação da nomenclatura 
Ex: V2 x 2,5 
Corpo de prova com entalhe no formato ‘V’, profundidade do entalhe de 2mm e altura do 
corpo-de-prova (dimensão ao longo do entalhe) de 2,5mm 
Corpo de prova Distância entre os apoios do suporte do corpo de prova: 40 (+0,5 -0,0)mm 
O tipo do corpo-de-prova a ser usado deve ser indicado pela especificação do produto. 
O corpo de prova deve ser totalmente usinado, com dimensões e tolerâncias conforme 
norma. 
Existem os corpos de prova padrão (U3, U5 e V2) e os corpos de prova reduzidos 
normatizados, podendo, ainda, haver corpos de prova com dimensões diferentes, desde 
que a espessura do produto exija. 
 
 
 
 
 
 
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Posicionamento: 
O corpo-de-prova deve ser colocado em esquadro sobre os suportes. 
O dispositivo empregado para manuseio do corpo-de-prova não deve alterar a temperatura 
de ensaio especificada. 
O martelo deve golpear o corpo-de-prova no plano de simetria do entalhe e sobre a face 
oposta à que a contém. 
Velocidade do 
martelo 
A velocidade do martelo no momento do impacto será de 5m/s a 7m/s. 
Temperatura de 
ensaio / 
Tempo de 
homogeneização de 
temperatura 
Quando para o ensaio não for especificada a temperatura ou for estipulada “temperatura 
ambiente”, a temperatura do corpo-de-prova deve ser (20 ± 2)°C. 
O corpo-de-prova deve ser mantido por 10 min, no mínimo, à temperatura especificada 
para o ensaio com tolerância de ± 2°C. Não pode exceder 5 s o tempo entre a retirada do 
corpo-de-prova do meio de homogeneização e o impacto do martelo sobre o mesmo. 
Ensaio Fazer com que o pêndulo seja liberado em queda livre e ao entrar em contato com o corpo 
de prova apoiado em um suporte rompa o mesmo, indicando a energia absorvida pelo 
material durante o impacto. 
Relatório de ensaio No relatório de ensaio devem constar: 
a) número desta Norma; 
b) identificação do material; 
c) critérios de amostragem; 
d) tipo e quantidade de corpos-de-prova; 
e) energia de impacto utilizada, em joules; 
f) perda de energia do pêndulo por atrito, em joules; 
g) temperatura do corpo-de-prova, em graus Celsius; 
h) a energia absorvida (Ea), em joules, ou a resistência ao impacto (Ri), em joules por 
centímetros quadrado; 
i) para o corpo-de-prova não rompido no ensaio deve ser mencionado corpo-de-prova não 
rompido por tantos joules; 
j) quando solicitado, o aspecto da fratura e/ou temperatura de transição; 
l) nome do responsável pelo ensaio; 
m) local e data do ensaio. 
 
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12. ANEXOS 
12.1. Anexo 1 – Tabela de comparação de dureza 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
NOTAS: 
1 - A lista acima é a mesma do manual da AMS Metais com resistência à tração em valores métricos aproximados e dureza Brinell além de um campo 
recomendado. 
2 - 1MPa=1N/mm2 
3 - Figuras entre ( ) são utilizadas raramente e são incluídas somente como referência. Esta lista foi retirada do Manual de Aço I JIS. 
Fonte: http://www.mitsubishicarbide.net/contents/mht/pt/html/product/technical_information/information/hardness.html 
 
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12.2. Anexo 2 – Determinação do grau de embutimento 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Curva 1 (EEP) estampagem profunda resistente ao envelhecimento. Peças que exigem estampagem 
profunda tais como: painéis, parte externa de automóveis, acessórios, etc. 
Curva 2 (EP) estampagem profunda. Parte externa de veículos, aparelhos eletrodomésticos, aparelhos de 
transmissão, implementos agrícolas e outras peças que exigem estampagem profunda. 
Curva 3 (EM) estampagem média. Parte externa de veículos, vagões, peças para refrigeradores, aparelhos 
de comunicação, aparelhos eletrodomésticos e quaisquer outros que exigem estampagem média. 
Curva 4 (QC – Qualidade Comum) estampagem leve. Peças e parte externa de veículos, máquinas em 
geral, vagões, móveis de aço, diversos tipos de recipientes, peças que exigem estampagem leve e 
dobramento simples. 
Determinação do grau de embutimento 
Fonte: Adaptado do Catálogo Usiminas, 1972. 
1
2
3
4
7,6
7,2
ESPESSURA (MM)
E
M
B
U
T
IM
E
N
T
O
 (
m
m
)
2,01,51,0. 0,5
10
9,6
9,2
8,8
8,4
8
12,4
12
11,6
11,2
10,8
10,4
 
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MATERIAIS CONSULTADOS: 
 
• ABNT NBR 16281:2014 – Determinação do índice de embutimento em chapas de aço pelo método 
Erichsen modificado 
• ABNT NBR ISO 6892:2002 – Materiais metálicos – Ensaio de tração à temperatura ambiente 
• ABNT NBR NM ISO 6506-1 - Materiais metálicos – Ensaio de dureza Brinell – Parte 1 – Método de ensaio 
(ISO 6506-1:2005, IDT) 
• ABNT NBR NM ISO 6507-1 – Materiais metálicos – Ensaio de dureza Vickers – Parte 1 – Método de 
ensaio (ISO 6507-1:2005, IDT) 
• ABNT NBR NM ISO 6508-1 - Materiais metálicos – Ensaio de dureza Rockwell – Parte 1 – Método de 
ensaio (escalas A, B, C, D, E, F, G, H, K, N, T) 
• ABNT NBR 6157:1980 – Materiais metálicos – Determinação da resistência ao impacto em corpos de 
prova entalhados simplesmente apoiados. 
• Tabela de comparação de dureza - 
http://www.mitsubishicarbide.net/contents/mht/pt/html/product/technical_information/information/ha
rdness.html 
• Determinação do grau de embutimento - Catálogo Usiminas, 1972.