Ensaio De Dureza

 

Na indústria metalúrgica trabalha-se muito com materiais temperados, cementados, revestidos com cerâmicas ou submetidos a outros tratamentos que alteram a dureza do material base. E, para se ter certeza de que a dureza do material corresponde à dureza requisitada, é necessário que seja feito um ensaio de dureza.

Esse ensaio de dureza nada mais é do que um teste realizado por um aparelho chamado durômetro, que mede a dureza da peça analisada de acordo com o material base, como por exemplo, as escalas Rockwell C para metais temperados com altas durezas ou a escala Shore para materiais como borrachas ou plásticos, menos duros.

 

Diferentes formas de medir a dureza

Nos materiais mais duros, como metais, a dureza é medida através do método de penetração, utilizando um instrumento de endentação que é submetido a uma carga e deixa uma marca no material cuja dureza será medida.  Analisando a profundidade ou área da marca deixada, em comparação com o peso usado e as propriedades do instrumento de endentação, é obtida a dureza em uma determinada escala.

Por exemplo: usando-se um cone de diamante com ângulo de 120º em sua ponta, com uma carga de 150 kgf, medindo-se a profundidade da marca deixada, obtém-se a dureza do material na escala Rockwell C, muito usada para medir a dureza de aços temperados.

Existe também a medição de dureza por choque, na qual um objeto causa um impacto sobre a superfície de um material e, medindo-se a força de reação desse impacto é medida a dureza. Por exemplo: antigamente, um martelo com um determinado peso era solto de uma certa altura sobre um material macio, como borracha. Então, medindo a altura até a qual o martelo retornava era calculada a dureza do material na escala Shore Entretanto, atualmente já existem técnicas para se calcular a dureza Shore pelo método de penetração.

 

Tipos de durômetros

Os durômetros mais utilizados são os que trabalham nas escalas Rockwell, Vickers ou Brinell, além dos durômetros universais, que trabalham com estas três escalas.

 

  • Escala Rockwell

A medição de dureza na escala Rockwell se dá, como exemplificado previamente, através da medida da profundidade da marca deixada pelo penetrador de diamante na superfície de um determinado material.

Nos durômetros em Rockwell, a dureza é lida diretamente em um indicador no aparelho, tornando os ensaios nesta escala rápidos e com pouca margem para erro humano

Por ter um penetrador de um material extremamente duro (o diamante) e por trabalhar com cargas relativamente altas, que causam maior deformação no material, a escala Rockwell é usada para trabalhar com materiais duros, ao exemplo de aços temperados ou ligas duras como as de cromo ou titânio.

 

  • Escala Vickers

Já a medição na escala Vickers é realizada com um penetrador também de diamante, mas com base quadrada e ponta em forma pirâmide. O valor da dureza é obtido através de uma relação do peso utilizado e da área deixada pelo penetrador. Pelo fato de essa área precisar ser medida usando um micrômetro ótico acoplado ao durômetro, esse método apresenta margem ao erro humano.

Entretanto esse método pode ser utilizado com cargas baixas, evitando causar deformações e podendo assim ser usado para medir dureza de peças com baixa espessura e de materiais com durezas menos elevadas.

 

  • Escala Brinell

A escala Brinell funciona utilizando uma esfera de aço temperado submetida a uma carga e estipula a dureza de um determinado material através do diâmetro da impressão deixada por essa esfera.

Assim como na escala Vickers, essa medida é feita a partir de um microscópio óptico acoplado ao durômetro, sendo necessária a averiguação manual da dureza e, portanto propensa ao erro por parte do operador.

Por usar uma esfera de aço temperado e não de diamante, essa escala é utilizada para medir a dureza de metais terrosos ou não ferrosos e de outros materiais de menor dureza.

Quando usados em materiais de dureza elevada, como aços temperados, existe a possibilidade de o material inspecionado ter uma dureza mais elevada até mesmo do que a esfera de medição, o que faria com que, ao invés de deformar o material, a força exercida pelo durômetro deformasse a esfera.

Fale Conosco