Descreva quais são os ensaios de dureza e descreva como são realizados cada ensaio?

Passo 1

Beleza, o exercício pede pra a gente “descrever quais são os ensaios de dureza e como cada um é realizado”. Esse assunto faz parte de Materiais/Propriedades Mecânicas, mais especificamente: mede-se a dureza de um material pela penetração de um penetrador sob carga controlada. Pra resolver, vamos precisar entender (e explicar) o que é dureza, quais são os principais métodos (Brinell, Vickers, Rockwell e Knoop) e detalhar passo a passo como cada ensaio acontece, sem assumir que você já manja do conteúdo.

Passo 2

Primeiro: o que é dureza?
Dureza é a resistência que um material oferece à penetração de um corpo mais duro. Em geral, a gente aplica uma carga com um penetrador (esfera ou pirâmide de diamante) e mede alguma coisa (diâmetro da impressão, profundidade, comprimento da ranhura). Quanto menor a impressão, mais duro o material.

Passo 3

Ensaio de Brinell
  1. Penetrador: esfera de aço ou carboneto de tungstênio de diâmetro HB = 2Ppi,D!l(D-raizD^2 - d^2r) (normalmente 10 mm).
  2. Aplica-se carga (por exemplo 3000 kgf) por tempo fixo (10–30 s).
  3. Mede-se o diâmetro da impressão deixada no material.
  4. Calcula-se a dureza (Brinell) pela fórmula: Quanto maior , mais duro o material.

Passo 4

Ensaio de Vickers
  1. Penetrador: pirâmide de diamante de base quadrada com ângulo de face de 136°.
  2. Aplica-se carga HV = 1.8544,Pd^2 (por exemplo 1 kgf, 10 kgf, etc.) por tempo fixo (10–15 s).
  3. Mede-se a diagonal média da impressão quadrada.
  4. A dureza (Vickers) é dada por: Esse ensaio é ótimo pra amostras pequenas ou revestimentos finos.

Passo 5

Ensaio de Rockwell
  1. Penetrador: esfera de 1/16″ ou cone de diamante (ângulo 120°).
  2. Aplica-se uma carga menor inicial (pré-carga), mede-se profundidade de penetração .
  3. Em seguida aplica-se carga maior , mede-se profundidade final .
  4. A diferença vira um número de dureza:
    • Escala B (HRB): esfera 1/16″, carga total 100 kgf.
    • Escala C (HRC): cone diamante, carga total 150 kgf.
  5. Quanto menor , maior o número de Rockwell (mais duro).

Passo 6

Ensaio de Knoop
  1. Penetrador: pirâmide de diamante bem alongada.
  2. Carga baixa (10–100 gf), usado pra microdureza.
  3. Mede-se a diagonal longa da impressão HK = PA = PCp,dL^2 .
  4. A dureza é: em que é um fator que depende da geometria da pirâmide.

Resposta

Os principais ensaios de dureza são:
  • Brinell (esfera + diâmetro da marca),
  • Vickers (pirâmide + diagonal da marca),
  • Rockwell (profundidade de penetração),
  • Knoop (microdureza com pirâmide alongada).
    Cada um usa um tipo de penetrador e uma forma diferente de medir a impressão para chegar no valor de dureza.

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