Quais são as vantagens do Ensaio Vickers quando comparado com o ensaio Brinell? Qual destes métodos é considerado mais preciso? Justifique.

Passo 1

O enunciado pede pra gente comparar dois ensaios de dureza metalúrgica – o Vickers e o Brinell – e dizer qual dos dois é mais preciso, justificando. O conteúdo aqui é “ensaios de dureza por indentação”. Pra resolver, precisamos entender como cada ensaio funciona (forma do penetrador, fórmula de cálculo da dureza, tipo de aplicação) e depois ver as vantagens do Vickers e as limitações do Brinell.

Passo 2

Vamos primeiro ver o Ensaio Vickers:
  • Usa um penetrador de diamante em forma de pirâmide quadrangular com ângulo de face de 136°.
  • A dureza Vickers (HV) é dada por HV = 2F sin(136°/2)d^2 approx 1,854,Fd^2 onde
    • F é a carga aplicada (N)
    • d é a média das diagonais da impressão (mm)
  • Vantagens principais:
    1. Indentação bem pequena, dá pra usar em materiais finos, revestimentos, regiões muito pequenas.
    2. A forma geométrica do penetrador gera diagonais fáceis de medir com microscópio, reduz erro de leitura.
    3. Um mesmo penetrador cobre de muito macio a muito duro (ampla faixa de dureza).

Passo 3

Agora o Ensaio Brinell:
  • Usa uma esfera de aço ou carboneto com diâmetro D (normalmente 10 mm).
  • A dureza Brinell (HB) vale HB = 2Fpi,Dl(D-raizD^2-d^2r) onde d é o diâmetro da impressão.
  • Limitações:
    1. Impressão relativamente grande, não serve bem para materiais muito duros ou peças finas.
    2. Dependendo da microestrutura, a esfera pode “rolar” na superfície, gerando marcas irregulares.
    3. Cada diâmetro de esfera e carga cobre só uma faixa limitada de durezas.

Passo 4

Comparando precisão:
  • Como o Vickers produz impressões menores e com ângulo fixo, a medição do d é mais reprodutível e menos sujeita a imperfeições superficiais.
  • O Brinell, com esfera grande, sofre mais influência de heterogeneidades do material e da preparação da superfície.
    Logo, o Vickers dá números de dureza mais consistentes (menor desvio-padrão nas leituras).

Resposta

O Ensaio Vickers é mais vantajoso porque permite medir dureza em áreas pequenas, cobre uma faixa maior de materiais com um único penetrador e gera impressões mais fáceis de medir com precisão. O método Vickers é considerado mais preciso que o Brinell, pois suas impressões menores e a geometria da pirâmide reduzem erros de medição e a influência de imperfeições superficiais.

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