Ensaio não destrutivo

1. Resistência dos Materiais
Ensaios Destrutivos
DUREZA

2. Introdução
A propriedade mecânica denominada dureza é largamente
utilizada na especificação de materiais, nos estudos e
pesquisas mecânicas e metalúrgicas e na comparação de
diversos tipos de materiais. Entretanto, o conceito físico de
dureza não tem o mesmo significado para todas as pessoas
que tratam com essa propriedade.
Os ensaios por penetração e por choque são os mais usados
no ramo da Metalurgia e da Mecânica, sendo que a dureza
por penetração é mais largamente utilizada e citada nas
especificações técnicas.
A seguir, daremos as definições do ensaio de Brinell, Vickers
e Rockwell para a determinação da dureza por penetração.

3. Ensaio de Dureza Brinell
O ensaio de dureza Brinell é realizado mais constantemente
em corpos de alumínio, latão e aço recozido. As cargas são
aplicadas utilizando-se de um penetrador de aço temperado
em forma esférica.
Este tipo de ensaio de dureza por penetração foi proposto
por J. A. Brinell em 1900, sendo o tipo de ensaio mais usado
na Engenharia até os dias atuais.
O ensaio consiste em comprimir lentamente o penetrador
esférico de diâmetro D por meio da aplicação de uma carga Q
sobre uma superfície plana e polida durante um determinado
espaço de tempo. Essa compressão provocará uma impressão
permanente no metal com o formato de uma calota esférica
de diâmetro d, que é medido por um microscópio óptico. O
valor do diâmetro d deve ser a média de duas leituras, uma
perpendicular à outra.
A dureza Brinell (HB) é definida por:
HB =
ퟐ푸
흅푫|푫− 푫ퟐ−풅ퟐ|
.(1)

4. Ilustração da Dureza Brinell

5. Durômetro para ensaio de dureza Brinell
(e também Vickers)

6. Ensaio da Dureza Vickers
Os ensaios de dureza Vickers são realizados em vários tipos de
materiais.
Esse ensaio de dureza foi introduzido em 1925 por Smith e
Sandland e foi batizado com o nome Vickers porque a
companhia Vickers-Armstrong Ltda foi a responsável pela
fabricação das máquinas mais conhecidas por operar com esse
tipo de dureza.
A espécie de penetrador utilizado nesse tipo de ensaio é uma
pirâmide de base quadrada, com ângulo de 136° entre as faces
opostas. Com esse ângulo, pode-se produzir valores de
impressão semelhantes aos da dureza Brinell. O penetrador é
de diamante, sendo portanto praticamente indeformável.
A forma da impressão é um losango regular. Com um
microscópio óptico faz-se a leitura das medidas de suas
diagonais, tirando-se uma média L
A dureza Vickers (HV) é obtida por meio da seguinte equação:
1,854.푄
HV=
퐿²
.(2)

7. Ilustração da Dureza Vickers

8. Durômetro portátil para ensaio de dureza Vickers

9. ENSAIO DE DUREZA ROCKWELL
O ensaio de dureza Rockwell é geralmente realizado em
corpos de prova de aço temperado.
Este tipo de ensaio de dureza foi introduzido em 1922 por
Rockwell, motivo pelo qual leva o nome. Este ensaio oferece
algumas vantagens bastante significativas sobre os demais,
o que o faz um tipo de ensaio de extenso uso internacional.
A dureza Rockwell elimina o tempo necessário para a
medição de qualquer dimensão causada pela impressão,
pois o valor da dureza do material é lido diretamente na
máquina de ensaio, sendo portanto um ensaio mais rápido
e menos sujeito a erros humanos. Além disso, utilizando-se
penetradores pequenos, muitas vezes não danificamos a
peça a ser usada como corpo de prova.
O ensaio é baseado na profundidade da penetração. Além
da aplicação da carga total sobre o penetrador, existe uma
carga menor, a pré-carga, que é aplicada com o objetivo de
eliminar os efeitos da deformação elástica do material.
O valor da dureza Rockwell (HR), ao contrário dos valores
obtidos nos demais ensaios, é adimensional.

10. Ilustração da Dureza Rockwell

11. Durômetro para ensaio de dureza Rockwell

13. Conclusão dos ensaios de dureza
Conclui-se que o ensaio Vickers é um dos mais
versáteis podendo medir uma grande amplitude
de dureza com extrema precisão, porém é um dos
menos utilizados na prática, sendo os ensaios
Brinell e Rockwell mais utilizados. O ensaio Brinell
não é recomendado para materiais de elevada
dureza superficial devido à deformação ocorrida
na esfera já a dureza Rockwell é mais prática e
obtida diretamente no aparelho medidor de
dureza.