Questio 4 - (0,5 ponto)
Deseja-se determinar a dureza de um material cujas diagonais medidas no ensaio de dureza Vickers são
. A carga aplicada durante 10 segundos foi de intensidade igual a 5 Kgf . Calcular a dureza do material.
Passo 1
O enunciado dá as diagonais medidas no ensaio Vickers e a carga aplicada, e pede que se calcule a dureza do material. Dados fornecidos:
-
(peguei do enunciado); -
(peguei do enunciado); - carga aplicada durante 10 s:
(peguei do enunciado).
O que se pede: calcular a dureza Vickers do material (valor numérico da dureza Vickers, normalmente expresso em
ou simplesmente como
).
Passo 2
Qual fórmula usar e por quê. A dureza Vickers é definida pela razão entre a carga aplicada e a área da impressão feita pela pirâmide. A fórmula prática usada em ensaios é
onde:
-
é a dureza Vickers em quando está em e em ; -
é a carga aplicada (em ); -
é a média aritmética das duas diagonais da impressão (em ); - a constante
vem da geometria da pirâmide (ângulo entre faces ): .
Explicando a ideia por trás: o indentador é uma pirâmide de base quadrada; a área da impressão em planta (projeção) é proporcional a
e o fator geométrico
resulta na constante
. Não é necessário derivar tudo na prova se soubermos a fórmula padrão acima, mas agora já sabe de onde vem o número.
Passo 3
Calcular a diagonal média
. A média aritmética das diagonais é
Fazendo a soma:
portanto
Passo 4
Calcular
(vai aparecer no denominador da fórmula):
Multiplicando:
Passo 5
Aplicar a fórmula em passos fáceis (faça primeiro a multiplicação da constante pela carga para simplificar):
Agora dividir pelo
:
Fazendo a divisão:
Passo 6
Interpretação e arredondamento final: para uma resposta prática, arredondamos para três algarismos significativos ou para um inteiro dependendo do padrão do laboratório. Vou apresentar com uma casa decimal: