- Defina dureza de um material, como essa propriedade pode ser medida?
Passo 1
O enunciado pede que a gente defina o que é dureza de um material e indique como essa propriedade pode ser medida. Esse é um tópico de propriedades mecânicas de materiais, mais especificamente ligado à resistência à deformação localizada. Para resolver, vamos (1) dar a definição de dureza e (2) descrever os principais ensaios usados para determiná-la.
Passo 2
Dureza é a capacidade de um material de resistir à deformação plástica localizada, seja por penetração de um corpo mais duro (indentação) ou por abrasão e risco. Em outras palavras, quanto mais duro for o material, menor será a impressão ou o risco provocado por um penetrador ou abrasivo.
Passo 3
Os métodos de medição de dureza podem ser divididos em três grupos principais:
- Ensaios de indentação estática por carga relativamente alta (macrodureza).
- Ensaios de indentação estática com cargas baixas (microdureza).
- Ensaios de risco ou abrasão, além de técnicas dinâmicas de impacto (rebound).
Passo 4
Nos ensaios de macrodureza por indentação estática destacam-se:
Brinell – usa uma esfera de aço ou carboneto de tungstênio de diâmetro
carregada com força
. Após retirar a carga, mede-se o diâmetro da impressão
. O número de dureza de Brinell
é dado por
Rockwell – emprega um penetrador (cone de diamante ou esfera) e mede-se diretamente a profundidade de penetração sob carga principal e pré-carga. O resultado é um número
na escala adequada (por exemplo,
para cone de diamante,
para esfera de aço).
Passo 5
Nos ensaios de microdureza, usados para revestimentos finos ou pequenas regiões, os mais comuns são:
Vickers – usa um penetrador piramidal de diamante com ângulo de face de
. Sob carga
, mede-se a média das diagonais
da impressão e calcula-se
Knoop – também usa diamante, mas com pirâmide alongada, e mede-se apenas uma diagonal da impressão para avaliar durezas em superfícies frágeis ou camadas muito finas.
Passo 6
Além dos ensaios por indentação, há:
Mohs – teste de risco em que se compara a capacidade de riscar ou ser riscado por minerais de dureza conhecida (escala de 1 a 10).
Shore (rebound) – mede-se a altura de salto (rebound) de um corpo de prova após impacto com um penetrador padronizado; a relação entre altura de retorno e energia dissipável fornece o número Shore.
Resposta
Dureza é a capacidade de um material de resistir à deformação plástica localizada. Ela pode ser medida por ensaios de indentação estática (macrodureza: Brinell, Rockwell; microdureza: Vickers, Knoop), por ensaios de risco e abrasão (Mohs) e por técnicas dinâmicas de impacto (rebound Shore).