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.
Dureza é a resistência que um material oferece à penetração de um corpo mais duro. Em geral, a gente aplica uma carga
Passo 3
Ensaio de Brinell
- Penetrador: esfera de aço ou carboneto de tungstênio de diâmetro
(normalmente 10 mm). - Aplica-se carga
(por exemplo 3000 kgf) por tempo fixo (10–30 s). - Mede-se o diâmetro
da impressão deixada no material. - Calcula-se a dureza
(Brinell) pela fórmula: Quanto maior , mais duro o material.
Passo 4
Ensaio de Vickers
- Penetrador: pirâmide de diamante de base quadrada com ângulo de face de 136°.
- Aplica-se carga
(por exemplo 1 kgf, 10 kgf, etc.) por tempo fixo (10–15 s). - Mede-se a diagonal média
da impressão quadrada. - A dureza
(Vickers) é dada por: Esse ensaio é ótimo pra amostras pequenas ou revestimentos finos.
Passo 5
Ensaio de Rockwell
- Penetrador: esfera de 1/16″ ou cone de diamante (ângulo 120°).
- Aplica-se uma carga menor inicial
(pré-carga), mede-se profundidade de penetração . - Em seguida aplica-se carga maior
, mede-se profundidade final . - 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.
- Quanto menor
, maior o número de Rockwell (mais duro).
Passo 6
Ensaio de Knoop
- Penetrador: pirâmide de diamante bem alongada.
- Carga baixa (10–100 gf), usado pra microdureza.
- Mede-se a diagonal longa da impressão
. - 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.